第三節 變壓器的效率
變壓器的效率

理想變壓器的輸入功率等於輸出功率,然而現實的變壓器工作時,總有電能的散失。變壓器的電能通常以熱的形式散失,所以我們常會摸到給手機供電的變壓器發熱。

我們將變壓器的效率定義為

\[\textrm{變壓器效率}=\frac{輸出功率}{輸入功率}.\]

理想變壓器的效率為 100%,而現實變壓器的效率總會低於 100%。

現實變壓器工作時,總有電能的散失,從而變壓後輸出的電功率小於變壓前輸入的電功率。


活動:提高變壓器的效率

我們可以針對變壓器電能散失的原因,改進變壓器,提升變壓器的效率。一般實用的變壓器效率能提高至 98% 左右。

請給下面提及的變壓器電能散失的原因,選擇對應的解決方法吧(請將“選項”內的方法拖放至“解決方法”框內)。

電能散失原因 解決方法 選項
電流流過線圈時產生熱能。

將整塊鐵芯改為用多片鐵片拼成,阻礙渦電流的流動。

線圈產生的磁通一部分散失到了周圍空間中,造成能量的流失。

採用容易磁化的軟鐵材料製作鐵芯,減小磁化改變時的發熱。

變化的電場在鐵芯中產生渦電流,使鐵芯發熱。

利用鐵芯吸引磁場,讓絕大部分磁通穿過原、副線圈。

改變的磁場使鐵芯向不同的方向來回磁化,相當于不斷扭轉鐵磁中分子磁極的方向,亦會使鐵芯發熱。

採用導電性良好的粗銅線製作線圈,降低線圈的電阻。