物理变压器的电压关系和电流关系是怎么推导出来的

如题所述

在理想化的高中物理变压器模型中,我们假定能量在传送过程中不会有任何损失,即初级线圈的输入功率P1与次级线圈的输出功率P2相等,P1=P2。根据变压器的工作原理,初级线圈的电压U1与其匝数N1之间的关系以及次级线圈的电压U2与其匝数N2之间的关系都成正比,可以用等式U1/N1=U2/N2来表示。

进一步地,我们知道输入功率P1等于初级线圈的电压U1与其电流I1的乘积,即P1=U1I1;同样地,输出功率P2等于次级线圈的电压U2与其电流I2的乘积,即P2=U2I2。由于理想变压器的假设下P1等于P2,我们可以得出U1I1=U2I2。

接下来,我们利用已知的等式U1/N1=U2/N2进行代换。将U1=U2(N1/N2)代入U1I1=U2I2中,可以得到U2(N1/N2)I1=U2I2。通过简化这个等式,我们消去U2,得到N1/N2*I1=I2,进而得出I1/I2=N2/N1。

通过以上推导,我们能够理解在理想变压器中,初级线圈的电流与次级线圈的电流之间的关系是通过电压与匝数之间的比例来确定的,这种关系反映了能量在不同电压级别的线圈之间传送时的平衡状态。
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