逃避责任区:文中结论属于自己学习心得,不保证学术正确性和严谨性。如有问题,欢迎评论区讨论、批评、指正。部分图片结论可能来自其它文章,由于自己记学习笔记的时候并没有处处都标明出处,如有造成侵权问题,实属抱歉,请第一时间联系我删除。几乎所有电机学的教材讲变压器的时候,都会贴下面这张变压器空载示意图:
变压器空载示意图
有段时间我一直不理解,为什么图中感应电动势
和电压
的方向如此标注,现在来谈谈我的理解,不保证正确性。
很多时候我相信很多人在标注这个感应电动势方向的时候,会被绕进如下分析方式:假设
增大,原边要自感出一个什么样方向的感应电动势,来阻止磁通增加,副边又会被互感出一个什么样的感应电动势,根据楞次定律 balabala .... 这个分析问题在于,为什么假设
增大,那我要假设
减少,标注的方向是不是应该完全相反了?
通电螺线管,电感
比如我们标注一个简单的,如上图所示的通电螺线管或者说一个接电源的电感,请问它的电压和感应电动势方向如何标注?你是根据电流增大来标,还是根据电流减少来标?
所以问题的关键在于,我们标注的仅仅是参考方向,重点应该放在如何规定一个正的参考方向?方向规定好后,即使实际情况与标注的不符,也可通过最后计算结果前的负号得以解释。
现给出规定参考方向的两个规则:
规则一:电动势的方向是从电位低指向电位高 (电势增高方向),对于电源来说就是电源的负极到电源的正极,也就是和电源内部的电流方向同向。
规则二:如果线圈上的磁通方向已定,那么线圈上的电流方向标注要符合右手螺旋定则,即当大拇指指向磁通方向的时候,线圈电流标注的方向和 4 根手指的方向一致。
基于这两个规则,我们再看上面的通电螺线管。接电源后,螺线管对于电源来说就是一个如同电感一样的负载,根据负载的电压电流标注方式,这个电流是从电源正极往上,然后向右经过螺线管,最后回到负极。电流流过螺线管后,会自感出感应电动势,表现的如同电源,标注符合应符合电源惯例。流过螺线管的电流就是内部电流,按照规则一,这个方向就是螺线管的感应电动势标注的方向。注意这里一个关键点:标注电动势的时候,把螺线管看成电源,内部电流就是从外面流经它的电流,从而标注电动势,而不是什么电流增大,要符合楞次定律balabal。最终结果应该如下图: