理想变压器的性质

1.功率性质

理想变压器吸收的瞬时功率为：

可以看出，理想变压器不耗能、不储能，它将能量由原边全部传输到副边输出。在传输过程中，仅将电压、电流按变比做数值变换，即它在电路中只起传递信号和能量的作用。

理想变压器是个理想化的电路模型，实际变压器线圈的电感L₁和L₂不可能趋于无穷大。

含铁芯的变压器当工作在铁芯不饱和时，它的磁导率很大，因而电感较大，若将铁芯损耗忽略，就可近似为理想变压器。

2.阻抗变换性质

当理想变压器的副边接入阻抗 ZL时，原边输入阻抗为：

即 n²Z_L 为副边折合到原边的等效阻抗：

在电子电路中常用具有接近于理想变压器性能的变压器来改变阻抗以满足电路的需要。

3.两种特殊情况

（1）输出端短路

（2）输出端开路

理想变压器的受控源等效电路

例6. 已知R_S=1kΩ，R_L=10Ω。为使R_L获得最大功率，求理想变压器的变比n。

解： 方法1：戴维宁等效电路。

（1）求开路电压。

u_oc=u₂=u₁/n=u_s/n

（2）求等效电阻。

R_eq=R_s/n²

（3）要使R_L上获得最大功率，则：

R_L=R_eq=R_s/n²→ 10=1000/n²→ n=10

方法2：原边等效电路。

要使n²R_L获得最大功率，则：

因理想变压器不耗能，故等效电阻的功率即为负载电阻的功率。

例7. 求

解：方法1：列方程。

解得

方法2：阻抗变换（原边等效电路）。

方法3：戴维宁等效。

求

求R_eq：

小结：

变压器的原理本质上都是互感作用，实际上有习惯处理方法。

空心变压器原边等效电路：

空心变压器：

电路参数 L₁、L₂、M, 储能。

理想变压器原边等效电路：

理想变压器：

电路参数n，不耗能、不储能，变压、变流、变阻抗。

注意：理想变压器不要与全耦合变压器混为一谈。