理想变压器 · 功率分账台

一组原线圈,怎样供给两路副线圈?

电源固定原线圈电压。改变匝数、负载或断开一路,观察各路电压和电流怎样变化,以及原线圈如何“汇总”两路输出功率。

线圈与负载

功率守恒
一组原线圈连接两组副线圈的理想变压器 左侧为原线圈,中间为铁芯,右侧上下分别为副线圈甲和乙及其负载。 交流电源 U₁=220 V I₁=0.440 A 副线圈甲 U₂=22.0 V I₂=2.200 A 副线圈乙 U₃=44.0 V I₃=1.100 A

原线圈总输入

0.440 A
P入 = 96.80 W

副线圈甲

22.0 V
I₂ = 2.200 A P₂ = 48.40 W

副线圈乙

44.0 V
I₃ = 1.100 A P₃ = 48.40 W

功率流向

96.80 W = 48.40 W + 48.40 W P入 = P₂ + P₃
输入
96.80 W
甲路
48.40 W
乙路
48.40 W
原线圈副线圈甲副线圈乙

电压各自按匝数分配

U₂/U₁ = n₂/n₁  U₃/U₁ = n₃/n₁

原线圈电压固定时,断开某一路只会让该路电流和功率归零;在理想模型中,另一副线圈的电压仍由它自己的匝数比决定,不会跟着改变。

原线圈电流要汇总两路负担

I₁ = (n₂I₂ + n₃I₃) / n₁

不能把单副线圈公式 I₁/I₂=n₂/n₁ 直接套到总电流上。

每一路分别满足伏安功率,原线圈提供的总功率等于两路输出功率之和。