直流电下的变压器

在绪论中，我们将电力变压器定义为交流电机，因为它仅在交流电下工作。因此，变压器不能改变（增加或减少）直流电压的值。本章我们将了解为什么变压器不能在直流电（DC）下工作。

考虑图1所示的电力变压器，它连接到电池（或直流电压源）V。当我们将此直流电压V施加到变压器的初级绕组时，它将汲取恒定电流（直流电），因此产生通过磁芯的恒定磁通。

根据电磁感应原理，只有当线圈或导体受到变化的磁场作用时，才能在线圈或导体中感应电动势，即：

$$\mathrm{\mathit{e}\:=\:\mathit{N}\frac{\mathit{d\phi }}{\mathit{dt}}}$$

因此，施加到初级绕组的直流电压不会在初级绕组或次级绕组中感应电动势。因此，这段讨论证明了变压器不能在直流电源下工作。事实上，将直流电源连接到变压器的初级绕组可能是危险的。

连接到直流电压的变压器的等效初级绕组电路如图2所示。在这种情况下，初级绕组中没有自感电动势来反抗施加的电压V（根据楞次定律），初级绕组中的电流由下式给出：

$$\mathrm{\mathit{I_{\mathrm{1}}}\:=\:\frac{\mathit{V}}{\mathit{R_{\mathrm{1}}}}}$$

其中，$\mathit{R_{\mathrm{1}}}$是初级绕组的电阻。由于R₁的值非常小，因此流过初级绕组的电流$\mathit{I_{\mathrm{1}}}$将非常大。这巨大的电流会导致变压器过热和烧毁，或者保险丝会熔断。因此，我们绝不能将变压器的初级绕组连接到直流电源，因为它可能会损坏变压器或造成触电事故。