提问者问,变压器工作时,初级线圈和次级线圈皆有电流流过,次级线圈是因为接有负载而不会短路,那么初级线圈没有接负载,直接接入交流电,为何不会发生短路呢?下面我们就来解释一下电源变压器的初级线圈直接接入交流电源不会发生短路的原因。
电源变压器的构造如上图所示,其初级线圈和次级线圈一般都缠绕在导磁良好的硅钢片或铁氧体磁芯上,这样变压器的初级线圈可以视为下图所示的电感。
我们知道,电感线圈的阻抗是由线圈的直流电阻R和感抗XL两部分组成的。我们用欧姆表测量一个变压器的初级线圈的直流电阻R可能只有几十欧,但是这个初级线圈的感抗可能达数亨,若将其接入交流电源中,由于初级线圈的感抗XL较大,此时流过变压器初级线圈的电流并不大,故不会发生短路。下面我们介绍一下变压器初级线圈感抗XL的计算方法。
这里假定上图所示的电源变压器的初级线圈的电感量为6H,交流电频率为50Hz,根据感抗的计算公式XL=2πfL,可以计算出该电源变压器初级线圈的感抗XL=2π·50Hz·6H=1884Ω。若将其接入220V/50Hz的交流电源中,此时若不考虑变压器次级线圈的影响,则流过该变压器初级线圈的电流为220V/1884Ω=0.1167A。
由此可见,电源变压器的初级线圈的直流电阻虽然较小,但由于初级线圈的感抗较大,故变压器初级线圈接入交流电源中不会发生短路。