新浪博客

变压器为什么不能使直流电变压？（导电四）

2013-11-04 12:27阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1428285244

了解了电压是怎么形成的、谈到了变压器，现在我们就可以来讨论变压器为什么不能使直流电变压？这是学生们提问最多、得到答复最无奈的问题。
书本上或百度上的答案是：因为交流电能够产生交变的磁通，此磁通能够穿过铁芯、穿过导线，在次级线圈引起感应电动势；而直流电不能够产生交变的磁通，所以在次级线圈就不能够产生感应电动势。

在此答案中只是多了个名词“交变的磁通”。查物理学词典，磁通量（magnetic flux）是表征磁场分布情况的物理量。那么，直流电也能产生磁场、也会有磁场分布关系，就是说直流电所产生的磁场也是磁通量。同样是磁场，为什么多了个“交变”就能够变压、直流电产生的磁场就不能。显然，这个答案只是把电流转向了其伴生的磁场，为什么交流磁场能够；直流磁场就不行，还是没说清、还是糊涂账，等于什么都没有说。回答者不是有意坑爹，实在是说不清楚。因为不了解金属材料内在的微观构成，就不可能正确回答这个提问。

变压器能够变压，关键是初级线圈内的电流能够转换成次级线圈的电流。要形成次级电流，必要条件是得要有电压波的推动；只有电子的非常规运动才能形成电压波。于是造成次级线圈内的电子非常规运动成为变压的关键。

在《电压是怎么形成的？》发电原理文中说到：金属物质的核外电子常规运转伴生着的磁场，两个价电子结合运转构成微观的小磁体，构成了金属结构。其内在原理是：原子核对电子的引力会延伸到原子之外，相邻两原子相互吸引对方的价电子，形成了价电子共享，形成两个共用电子围绕两个核心的结构元。两个外层电子运转所伴生的磁场，使结构元构成了小磁体，结构元相互吸引，构成了金属材料的结构及延展性等多种特性。（金属材料的微观构成及其作用，请见4、
核外电子的运动与晶体）

在变压器中，初级线圈内的交变电流伴生交变磁场通过铁芯传到次级线圈，次级线圈内的部分微观小磁体受到交变磁场的扰动，部分价电子就不停地翻转运动以抵制外来干扰，于是就形成的电子的非常规运动、形成了次级的电压波、驱动电子随之运动形成了次级电流。

如果在变压器初级线圈通入直流电，直流电能够伴生稳定的磁场，使铁芯变成一个稳定的磁铁。铁芯中稳定的磁场也能够传导的次级线圈之中，次级线圈内的部分结构元（微观小磁体）立即调整到与外磁场抗衡的方位、稳定运转。但是，当把变压器接到直流电源、在接通或断开瞬间，用非常精密的仪器可以在皮秒或飞秒时间内测到瞬间电流，这就是结构元受到外磁场时调整和回复瞬间产生的电流。（希望有实验能力的实验室完成此实验）
因为直流电伴生的外磁场稳定，结构元调整后的运转也就稳定，线圈内没有电子的非常规运动，不能形成电压波、也就没有次级电流。所以变压器不能使直流电变压。
2013-11-2

相关问题请参阅我的博文：

1、核外电子的速率——温度
2、电子运动时伴生着电磁波
3、核外电子的运动与物质结构
4、核外电子的运动与晶体
5、核外电子的运动与相变
6、雨的形成
7、雷电的形成
8、静电与电压
9、导电原理
10、半导体导电原理
11、超导体导电原理
12、超流形成原理

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享