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電容器的種類規(guī)格繁多，但它們在構(gòu)成原理上，都是由間隔以不同絕緣介質(zhì)(如云母、絕緣紙、空氣等)的兩塊金屬板組成，就像夾心餅干一樣。當(dāng)電容器接有電壓時(shí)，兩金屬板(極板)由于電壓的存在就會(huì)分別聚集等量正、負(fù)電荷。與此同時(shí)，電壓的存在必會(huì)建立電場，所以電容器的兩極板會(huì)在介質(zhì)中建立電場而具有電場能量。所謂接有電壓，是指兩極板間存在電位差，即兩極板的電位不相等。類似于兩個(gè)異性電荷之間存在電壓和電場，兩極板相當(dāng)于兩群異性電荷，顯然它們之間也存在電壓與電場

根據(jù)上文，給電容器施加電壓，兩極板上就會(huì)聚集等量異性電荷。這句話有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一個(gè)是聚集，另一個(gè)是等量異性。聚集：所謂聚集，簡單來說，就是電荷扎堆，這就好比上課鈴響時(shí)一大堆學(xué)生涌進(jìn)教室并坐好，電荷聚集是指在外加電壓(即外加電場)的作用下，這些電荷受到電場力的作用往一個(gè)方向跑，最后跑到電容器的極板上并坐好(因?yàn)榍懊媸墙^緣介質(zhì)，無路可走了)。

當(dāng)互感器在正常運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)接近由于短路狀態(tài)，二次電流和一次電流產(chǎn)生的磁場相互作用，如上圖1-7所示，為了便于理解，一次線圈繞多一圈。此時(shí)雖然一次電流比較大，其激發(fā)的磁場也比較強(qiáng)，但由于楞次定律，其大部分磁場被二次電流產(chǎn)生的磁場所抵消，所以鐵芯中的凈剩磁場并不大，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，一二次的電壓都不大。

然而，當(dāng)電流互感器二次開路，由于一次電流不變，其激發(fā)的磁場也不變(比較大)，此時(shí)二次電流為零，不能產(chǎn)生另一個(gè)磁場抵消一次電流所產(chǎn)生的磁場，換言之，一次電流全部用來勵(lì)磁，就會(huì)使得鐵芯磁通急劇增加，造成鐵芯損耗增大，鐵芯和繞組發(fā)熱等。同時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，因?yàn)榇磐ǖ脑龃?，二次?cè)線圈將會(huì)出現(xiàn)峰值高達(dá)數(shù)千伏的高壓!這個(gè)高電壓很可能會(huì)損壞儀表，破壞二次繞組絕緣，危及人身安全。

顯然，此時(shí)一次線圈只有一匝，而二次線圈根據(jù)互感器的變比不同，匝數(shù)也各不相同。但不管怎么說，區(qū)別于普通變壓器，電流互感器的一次電流是固定的(這里的固定是指一次電流不受互感器的影響，僅有電源側(cè)決定)，不隨二次電流的變化而變化。

對于電流互感器而言，二次電流是隨一次電流的變化而變化的，這恰好與普通變壓器相反，所以電流互感器才能用于測量或監(jiān)控一次電流。

當(dāng)變壓器二次負(fù)載運(yùn)行時(shí)，就有了二次電流。顯然，二次電流也會(huì)激發(fā)磁場，根據(jù)楞次定律，這個(gè)由二次電流產(chǎn)生的磁場會(huì)阻礙原磁場的變化。上文提到，鐵芯中的磁通變化率由一次電壓決定，也就是說，不管二次是否接有負(fù)載，鐵芯中的磁通變化率都應(yīng)該保持不變。

綜上，為了保持鐵芯中的磁通變化率不變的同時(shí)，還要抵消二次電流產(chǎn)生的磁場影響，一次電流會(huì)隨之增大，此時(shí)一次電流就分為兩部分，其中增大的部分*用于抵消二次電流的影響，而原本的部分依然用于激勵(lì)主磁通。

上文提到，線圈兩端的感應(yīng)電壓正比于磁通變化率，但在變壓器中，其一次電壓(有效值)是固定的，基于電壓守恒(基爾霍夫電壓定律)，顯然一次線圈的感應(yīng)電壓也是固定的，在忽略損耗的情況下，感應(yīng)電壓就等于一次電壓。

由于感應(yīng)電壓固定，這就造成磁通變化率(包括磁通的振幅和頻率)也是固定的。換言之，磁通變化率由一次電壓決定，這里的磁通就是主磁通。另外，當(dāng)變壓器空載時(shí)(二次電流為零)，鐵芯中這個(gè)變化的磁通僅一次電流產(chǎn)生的，這里的一次電流就是勵(lì)磁電流，用于激勵(lì)主磁通。

其次，感應(yīng)電壓(或感應(yīng)電動(dòng)勢)與穿過線圈的磁通變化率成正比。這里說的是磁通變化率，所謂變化率，即變化的快慢，有變化才有快慢。顯然，當(dāng)磁通不變時(shí)，其變化率就為零，此時(shí)線圈兩端也就沒有感應(yīng)電壓。反之，若磁通變化非常快時(shí)，線圈兩端的感應(yīng)電壓就會(huì)非常大。

以上，感應(yīng)電壓有時(shí)候又用感應(yīng)電動(dòng)勢表示，兩者的區(qū)別僅在于正方向的不同，即電壓的方向和電動(dòng)勢的方向相反，在公式中就表示為負(fù)號“-”。

知道了電磁感應(yīng)定律后，我們再回到電流互感器的工作原理。

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈兩端所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓(或感應(yīng)電動(dòng)勢)與線圈的匝數(shù)成正比，與穿過線圈的磁通變化率成正比。也許圖1-3的公式你看不懂，但這并不妨礙你們看懂我的文字解釋。

首先，感應(yīng)電壓(或感應(yīng)電動(dòng)勢)與線圈的匝數(shù)成正比。這句話我們可以這樣理解：穿過一匝線圈的磁通發(fā)生變化，那么這匝線圈兩端就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓u1，當(dāng)有N匝線圈，此時(shí)整個(gè)線圈兩端產(chǎn)生的總感應(yīng)電壓就相當(dāng)于N匝線圈各自感應(yīng)電壓的相加，即N個(gè)u1相加為N×u1。顯然，匝數(shù)也多，總電壓就越大。

現(xiàn)有一個(gè)線圈，由于沒有通電，所以它本身沒有磁場，此時(shí)線圈磁通為零。若拿一個(gè)條形磁鐵靠近并穿過線圈，由于條形磁鐵周圍存在磁場，當(dāng)磁鐵穿過線圈時(shí)，就相當(dāng)于有磁場穿過線圈，線圈的磁通從零開始增大。此時(shí)由于線圈的磁通發(fā)生變化，所以線圈兩端就會(huì)產(chǎn)生電壓，若線圈與外電路接通，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。既然改變線圈的磁通可以產(chǎn)生電壓，那么這個(gè)電壓到底有多大呢?這個(gè)問題的答案，法拉第和他的學(xué)生已經(jīng)告訴我們了，沒錯(cuò)，答案就是法拉第電磁感應(yīng)定律。西門子G120C系列緊湊型變頻器西門子G120C系列緊湊型變頻器