直流变压器

在介绍章节中，我们将电力变压器定义为交流机器，因为它只能使用交流电。因此，变压器无法改变（增加或减少）直流电压的值。在本章中，我们将了解为什么变压器不适用于直流电 (DC)。

考虑如图 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，它将吸收恒定电流 (DC)，从而产生流过磁芯的恒定磁通量。

根据电磁感应原理，EMF 只有在受到变化的磁场时才能在线圈或导体中感应，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出 EMF。因此，本讨论证明变压器在直流电源下不工作。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 EMF 来抵抗施加的电压 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，通过初级绕组的电流 $\mathit{I_{\mathrm{1}}}$ 将非常大。这种大电流将导致变压器过热和烧毁或保险丝熔断。因此，我们不能将变压器的初级绕组连接到直流电源，因为这可能会损坏变压器或导致电气事故。