电流互感器会产生成比例的电压或电流吗？

我买了一个看起来像下面的电流互感器：

数据表

我将变压器包裹在10A水壶周围，并使用万用表测量了这些值。

• 测量交流电压时，我测量了10mV（根据数据表，我应该得到5mV ...）
• 当我连接它以测量交流电流时，我几乎什么也没读（〜5uA）

从维基百科，

电流互感器产生的减小的电流与电路中的电流成正比。

如果不了解负载，变压器如何产生比例电流？如果在连接两端连接一个10Mohm电阻器，那么电阻器上会得到10M * 5mA = 50kV吗？

标签表明我应该得到一个成比例的电流，但数据表中规定了输出电压。哪个是对的？

夹具必须绕行ONE只有两个“火线”的-而不是全软线。

在输出上增加100欧姆。
预期每20A输入1伏。
见下文。

如果不了解负载，变压器如何产生比例电流？如果在连接两端连接一个10Mohm电阻器，那么电阻器上会得到10M * 5mA = 50kV吗？

是的，就像您计算的那样，它将尝试产生50 kV。但是在此之前，您可能会产生电弧，烟雾，火焰和乐趣。为了限制您的乐趣，它可能具有背对背的齐纳二极管，内部额定电压约为20V。

在没有100欧姆或更小的外部电阻的情况下请勿操作。

不要

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即100A / 0.050 A = 2000：1 CT（电流互感器）。它设计为在Iin =最高额定值的情况下在输出端具有~~ <= 5V。
由于产生电流，您必须通过添加输出“负载电阻” Rout将其转换为电压。
对于100A下的5V，因为这给出了50mA，所以
R = V / I = 5V / 0.050A = 100欧姆。
对于单匝初级=-导线通过磁芯，这在100 A时给出5V，在20A时给出1V等。

随着Vout的增加，内核开始饱和。保持Vout合理低可以增强线性度。

沉重但有用的阅读：

SCT 30A CT您的当前较低版本。

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家庭成员。您的感觉就像表中左上方的，但额定输出为50 mA。。

电压输出的工作原理完全相同，只是CT中已包含“ burbedn电阻”。

是的！

CT（电流互感器）是以一种不寻常的方式使用的“普通变压器”。

它们通常与“单匝初级线圈”一起使用，该初级线圈通过将导线穿过芯子上的孔来生产。在“电流模式” CT中，当初级绕组匝数为1时，它们会在输出端提供较小的电流。对于
1100 A ：50 mA变压器，初级绕组1匝，次级绕组1 x 100A / 0.050A = 2000匝。

没有魔法-只是大脑重新排列。

对于具有1：N匝数比的理想无损变压器：
Vout / Vin = N .... 1
Iin / Vout = N .... 2 <-注意输入和输出交换
Vin x Iin = Vout x Iout...。 3
Iout = Vout / Rload .... 4
Iin = Iout / N = Vout / Rload / N .... 5

如果您对以上5条公式不满意，请接受它们作为标准，或者退出Google。
一旦高兴，继续。我们毫不犹豫地相信这些方程式（也许稍加思索）却忽略了其中的含义。

我们通常设置Vin和Vout并根据需要调整电流。

但是使用具有相同变压器的BUT可以设置Iin和Rload以及N，然后看看可以得到什么。

更多稍后...

CT是一种变压器，具有匝数比。匝数比可能是1：100或1：1000或其他。因此，让我们研究一下将电压互感器用作阻抗互感器时的情况（与用作CT时的情况一样）。

假设您有一个100 ohm负载电阻，匝数比为1：100。传输到原边的阻抗（即要测量电流的粗线）通过匝数比平方转换为低得多的阻抗。

一个100欧姆的负载电阻在原边上看起来像10毫欧。这10毫欧完全淹没了所有磁化电流（或至少在设计合理的CT上意味着），并可靠地使CT的初级输入绕组看起来像0.01欧姆的电阻器（在此示例中）。

在原边看到的电阻是将100R负载电阻转换为0.01欧姆的匝数比平方。

对于流经原边（又称变换负载电阻）的1 A RMS，有一个0.01伏RMS的压降，而在副边上，这被看作是1V RMS时高100倍的电压。

如果卸下了负载电阻器，则不会神奇地获得无限的电压，但会得到明显更大的电压-这受要测量电流的初级导线/芯线的磁化电感的限制/上限。该电感可能为1mH，在50 Hz时，其阻抗为0.314欧姆。电流为1安培（无负担）时，初级线圈上的电压RMS为0.314伏，次级线圈上的电压为RMS 31.4V。

关于CT的全部要点是，它们将负载电阻“阻抗变换”到一个很小的值，该值在数值上淹没了初级线圈的磁化电感-这意味着您可以很大程度上忽略磁阻抗效应，而将CT视为真实电流变压器。

在没有次级负担的情况下，由于磁化电感，大多数开路CT上的电压实际上不会超过几十伏到几百伏。我并不排除您可以在一些晦涩的CT上产生大约一千伏的电压，但是制造商为什么要麻烦地将磁化电感（以及磁芯的磁导率）设置得很高。那没有经济意义。

在测量通过水壶的电流时，请选择火线或零线-两者都馈电，因为电流沿相反的方向流动，并且磁场消失，因此没有读数。

编辑部分

所讨论的CT为1：2000，带有一个内置的1 ohm负载电阻，因此当输入电流为100A RMS时，它将产生50mV RMS。请参见有问题的数据表摘录：-

匝数比为2000时，一个1欧姆的负载电阻将转换为0.25微欧的初级电阻。因为铁芯被说成是铁氧体，所以如上例所示，初级磁化电感可能远低于1mH。它可能更像是10uH，在50Hz时的阻抗约为3毫欧。当然这很好，因为负载电阻的作用与此平行，并且当以初级为基准时，它会完全淹没磁化电感的3毫欧阻抗。

如果不了解负载，变压器如何产生比例电流？

电流互感器转换电流。
如果匝数比是$N_p:N_s$ （例如; $1:100$），您将看到当前 $\dfrac{N_p}{N_s}$时间一测。该电流将流过负载电阻，因此您将读取一个电压，即次级侧电流乘以负载电阻。

如果在连接两端连接一个10Mohm电阻器，那么电阻器上会得到10M * 5mA = 50kV吗？

负载电阻反映的是原边乘以系数 $\dfrac{N_p^2}{N_s^2}$。由于该系数在电流互感器中太小，因此它在被测侧实际上提供了零负载，因此不会降低其电压。
但是，如果您投放了10M$\Omega$ 负载电阻，您的匝数比为1：100，反射的负载电阻变为1k$\Omega$。您的变压器不再是电流互感器。它变成了电压互感器。

本质上，为了精确测量，反射的抗负载性应该比初级侧励磁电感电抗高得多。电压互感器必须具有很高的励磁电感（理想情况下是无穷大），才能在没有负载的情况下汲取电流，而电流互感器必须具有非常小的励磁电感，以便在零负载电阻（负载）下具有很小的压降（理想情况下为零）。但是，请记住，随着反射的负载电阻变高，您的变压器将具有更多的压降，并且其行为将更像电压互感器。电压和电流互感器之间没有明显的边界。阅读此答案。

• “如果对负载一无所知，变压器将如何产生比例电流？如果在连接两端连接一个10Mohm电阻器，那么在该电阻器上会得到10M * 5mA = 50kV吗？”

理论上是。因此，您必须始终加载或缩短电流互感器的次级绕组。如果不这样做，可能会损坏变压器。

• “哪个是对的？”。只有制造商才能回答该问题。

如果您有LCR电桥或电表，则可以验证设备是否确实具有内部负载电阻。由于您仅测量5uA的机会，因此它有一个机会，因为它会分流通过电表的电流，这解释了读数低的原因。

• 高秒的原因。电压：

1）电流互感器：

在不使用次级变压器的情况下为电流互感器成像，如此处所示。

显然，这将仅仅是一个电感器。由于一般来讲，CT中只有1个绕组，因此该环形线圈的电感为：

$$L = \frac{μ×N²×A_{core}}{2×π×r}$$

μ= 2.5×10−2的环形磁芯，外径为2cm，外径为3cm，其计算公式为：

$$L = \frac{2.5×10^{−2}×1×7.01×10^{−4}}{2×π×0.01} = 0.28mH$$ @ 50Hz表示100A时的阻抗为0.08Ω或电压降为8.8V。如果我们要安装与数据表中的CT规格相同的二次侧，比例为1：2000，则产生的二次侧电压为：

$$U_s = 2000×8.8 = 17.6kV !!!!$$

如果由于该次级电流而使次级磁通短路，则与初级电流引起的磁通相反，从初级角度有效地消除了电感（至少对于理想的变压器而言）。由于与负载阻抗相比，阻抗很低（230VAC @ 100A负载为2.3Ω，约为CT阻抗的30倍），因此对电路中电流的影响可以忽略不计。

2）电压互感器：

为什么对于电压互感器有什么不同？

想象一下，在同一环形磁芯上的匝数比为1：1的空载变压器。该VT的初级电感为

$$L = \frac{2.5×10^{−2}×10000×7.01×10^{−4}}{2×π×0.01} = 2.8H$$ 或880Ω@ 50Hz。

如果一个负载加在次级线圈上，则相反的磁通量将以与CT相同的方式降低初级阻抗，但是在这种情况下，VT的阻抗将占整个电路阻抗的大部分，从而导致初级电流成比例地增加，从而抵消了电流的影响。计数器Φ。