西門子PLC模塊6ES7315-2EH14-0AB0

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變壓器

變壓器（Transformer）是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電點(diǎn)壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵芯（磁芯）。

理想變壓器

理想變壓器指的是沒(méi)有功率損耗的變壓器。實(shí)際的變壓器工作時(shí)，或多或少都是有功率損耗的。

理想變壓器公式

設(shè)，原線圈（初級(jí)線圈）的功率P1，電壓U1，電流I1，匝數(shù)N1；

副線圈（次級(jí)線圈）的功率P2，電壓U2，電流I2，匝數(shù)N2；

理想變壓器公式滿足：

P1=P2（理想變壓器功率守恒）

U1：U2=N1：N2（理想變壓器電壓之比與線圈匝數(shù)成正比）

I1：I2=N2：N1（理想變壓器電流之比與線圈匝數(shù)成反比）

一般定義n=N2/N1，n稱為變比，也稱匝比。

注：當(dāng)有兩個(gè)副線圈時(shí)，P1=P2+P3，U1/N1=U2/N2=U3/N3，電流則須利用電功率的關(guān)系式去求，有多個(gè)時(shí)，依此類推。

上述多個(gè)副線圈只做定性分析，定量計(jì)算已被高考大綱刪除。

理想變壓器的種類

在高中領(lǐng)域，只涉及到兩類變壓器，即升壓理想變壓器與降壓理想變壓器。

當(dāng)N2>N1時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)要比初級(jí)所加的電壓還要高（U1＜U2），這種變壓器稱為升壓變壓器。

當(dāng)N1>N2時(shí)，U1>U2，該變壓器為降壓變壓器。

理想變壓器的工作原理

變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的靜止用電器。當(dāng)變壓器的原線圈接在交流電源上時(shí)，鐵心中便產(chǎn)生交變磁通，交變磁通用φ表示。

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，原、副線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

U1=-N1dφ/dt

U2=-N2dφ/dt

式中N1、N2為原、副線圈的匝數(shù)。顯然可以推導(dǎo)本文上文所述的理想變壓器的所有公式。

變壓器是變換交流電壓、交變電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。

變壓器兩組線圈圈數(shù)分別為N1和N2，N1為初級(jí)，N2為次級(jí)。

理想變壓器解題須知

變壓器考題分析交流電這一章節(jié)，考得最多的就是理想變壓器了。因?yàn)樗翱梢耘c交變電流的產(chǎn)生聯(lián)系起來(lái)，后可以與遠(yuǎn)距離輸電結(jié)合在一起。求解理想變壓器問(wèn)題須知：

（1）變壓器中的電壓和電流，都是指的有效值?？梢越柚@個(gè)有效值，來(lái)反推交流電的最大值。

（2）理想變壓器最大的特點(diǎn)，就是功率守恒（能量守恒），這就是“理想"二字的來(lái)源。

（3）電壓與匝數(shù)關(guān)系：U1/U2=N1/N2；電流與匝數(shù)關(guān)系：I1/I2=N2/N1。

（4）有些愛(ài)問(wèn)問(wèn)題的學(xué)生問(wèn)：理想變壓器消耗功率嗎？這看怎么說(shuō)了，要是分開(kāi)，可以認(rèn)為消耗功率。原線圈部分把功率消耗掉了，這一部分功率都跑到了（右側(cè)）副線圈上；右側(cè)副線圈產(chǎn)生了功率。

總的來(lái)說(shuō)，原線圈消耗功率，副線圈得到功率。如果你把理想變壓器當(dāng)成一個(gè)整體（系統(tǒng)），那么這個(gè)整體內(nèi)只涉及到功率的遷移，而不會(huì)讓功率變多或變少。你可以通過(guò)一些練習(xí)來(lái)觀察，不管電壓電流變化怎么樣，其乘積功率都不變。

理想變壓器特點(diǎn)

理想變壓器既不消耗能量，也不儲(chǔ)存能量，在任一時(shí)刻進(jìn)入理想變壓器的功率等于零。

U1：U2=N1：N2（理想變壓器電壓之比與線圈匝數(shù)成正比） I1：I2=N2：N1（理想變壓器電流之比與線圈匝數(shù)成反比）

理想變壓器頻率

理想變壓器在工作時(shí)，其交流電的頻率不發(fā)生變化

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1.串聯(lián)諧振的條件

RLC串聯(lián)諧振電路如圖7-1所示，電路的輸入阻抗

電路中輸入電壓的頻率會(huì)引起電抗的改變，從而引起輸入阻抗的改變，當(dāng)輸入電壓的角頻率使得時(shí)，電路處于諧振狀態(tài)，此時(shí)有

即諧振角頻率 ，或諧振頻率。

2.RLC串聯(lián)諧振電路的頻率特性

用網(wǎng)絡(luò)函數(shù)、、來(lái)表征、、的頻率響應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)選擇網(wǎng)絡(luò)函數(shù)之一來(lái)分析RLC串聯(lián)諧振電路的頻率特性。

如果維持電源電壓有效值不變，則電路中的電流大小會(huì)隨頻率而改變，即

式中Q為品質(zhì)因數(shù)，由此可以看出電流大小隨頻率變化的關(guān)系。

當(dāng)時(shí)，電路諧振，電流達(dá)到最大值，電流有效值為

由此得

定性畫出上式對(duì)應(yīng)的的曲線，如圖7-2所示，該曲線為串聯(lián)諧振時(shí)的幅頻特性。曲線表明，在附近，輸出電壓UR幅值接近輸入電壓幅值；而遠(yuǎn)離時(shí)，輸出電壓幅值接近于零。電路對(duì)輸入信號(hào)具有頻率選擇性。從頻率選擇性來(lái)看，要求曲線越尖銳越好，Q越大，電路的通頻帶越窄，對(duì)信號(hào)頻率的選擇性越好。