磁芯不需要是圆形的，但必须是封闭的，否则链接通量会很低。

此外，管道是空的这一事实并不能改善这种情况，因为通量集中在渗透率较高的地方，即在核心中，但在你的情况下核心的净截面很小。事实上，线圈的大部分截面都充满了空气，空气的渗透性很差。

你不能用一根简单的铁丝来闭合核心。它不会有效，因为通量将被限制在导线的较小部分。请记住，通量遵循一种“磁路欧姆定律”，称为霍普金森定律。

电阻的作用是由一个称为磁阻的量来承担的，它与磁通量流动的磁芯的净截面成正比。通量类似于电流。因此，一个很小的部分将极大地限制通量。由于电压的作用是由取决于线圈中电流的磁动势(MMF) 承担的，因此您可以理解，在初级电流相同的情况下，由于磁通限制在一小段导线中，因此磁阻很高，磁通会很小，因此次级中的感应电流会很小。

如果您尝试在初级中注入更多电流，结果将是磁芯饱和（强烈的非线性效应），其结果是磁导率将急剧下降，从而使您的尝试无效。

为了在两个线圈之间有足够的耦合，您需要一个具有相当低磁阻的闭合磁路。因此，您需要一条由铁磁材料制成的闭合路径，该路径具有或多或少恒定的截面，因为截面中的任何变窄都会增加磁阻。

编辑（由@Asmyldof 的有用评论提示）

虽然，我在上面解释了为什么您的设置对电源变压器效率不高，并且解释仍然有效，但在处理变压器操作时需要注意几个问题。这篇关于变形金刚的有趣文章有很好的图片，并更详细地研究了这个主题。我将在下面简要指出两个关键方面。

正如我所说，为了能够在初级和次级绕组之间实现高耦合，您需要低磁阻和闭合磁芯。这需要一个具有闭合磁路的实心核心。相对于您的设置，这将改善这种情况，但请注意，使用与铁一样导电的铁磁芯也有其缺点。

首先（对于电力变压器来说非常重要）存在核心功率损耗。如果磁芯由良好的导电材料制成，则在其横截面会感应出涡流，这将导致焦耳热引起的功率损耗（如电阻器中）。这不是铁芯损耗的唯一来源，但对于导电铁芯来说，它通常是最相关的。因此，使用实心铁棒作为变压器铁芯，您可能会损失大量功率来加热铁芯本身（这就是为什么由铁制成的铁芯不是实心的，它们仍然是“填充”的，而是层压的，即由多层绝缘材料制成）。

第二个关键方面是饱和度。如果将初级电流增加超过一定限度，磁芯会饱和，磁导率会下降，因此磁阻会上升。在这种情况下，拥有一个不完全闭环的核心是有益的。事实上，有时核心是用一个小的气隙构建的，即核心形成一个几乎闭合的回路，但并不完全。小气隙比磁芯的其余部分具有更高的磁阻，因此它增加了磁芯+间隙的整体磁阻，这看起来很糟糕，但优点是间隙有助于使磁芯线性化，即限制饱和效应。此外，间隙非常小（比如一张纸的厚度），这可以防止通量分散在磁芯周围的空间中，因此不会使整体耦合恶化太多。

关于变压器的其他有趣链接：

• 变形金刚基础

• 变形金刚建设

从某种意义上说，它会像任何其他变压器一样“工作”，但由于磁通回路仅通过从铁芯一端到另一端的磁场泄漏来闭合，它的磁阻将是巨大的，因此它会很大比你想要的效率低。这通常被建模为“漏电感”。

测量次级开路的初级电感。这称为初级电感。用次级短路重新测量，您应该会看到初级电感略有减少，因为您已将“漏感”与其并联。计算漏感将允许您计算变压器的损耗。

在一个好的变压器中，漏电感是初级电感的 1% 或更少：在你的变压器中，它可能是初级电感的 10 倍或更多。

实际上，如果您查看 AM 收音机中的铁氧体棒状天线，您会看到几个绕组；它既可以用作天线，也可以用作调谐电路和变压器。最小的绕组将一小部分能量从调谐电路传输到射频放大器和混频器。

但它不是用于电源转换的有效变压器。

您可以通过将杆弯曲成“U”形或更好，圆形成带有间隙的环来改进它，然后通量只需跳过间隙，从而降低磁阻。当您减小间隙宽度时，磁阻会减小，漏感也会减小，从而提高变压器的效率。

最重要的是完全缩小差距

然而，有时会故意留下一个小间隙（由一张纸的厚度决定！），以降低磁通密度以避免磁芯饱和。这通常在信号变压器中完成，其中饱和失真是一个问题，而不是在功率转换变压器中。

不，磁性材料不需要形成闭环，但这将允许您为相同的功率制造更小的变压器。磁力线总是在一个循环中，唯一的问题是你是否提供了很好的材料让它们容易跟随。

但是，您的问题是您使用的是导电芯。金属管充当短路次级，使您的次级绕组几乎没有机会拾取任何东西。你已经建造了一个感应加热器，而不是一个变压器。

另外，您正在将交流电放入主要设备中，对吗？变压器只能在交流电上工作。是磁场的变化在次级线圈上感应出电压。

如其他答案所述，是的，它应该可以工作，只是功率传输不佳（与您使用交流电一样）。

事实上，您所拥有的非常接近带有单个次级线圈的LVDT 位置传感器。

如果您在管道内部插入一根钢筋，您可以改变耦合并获得不同的输出信号。这种效果可以通过使用薄塑料管和尽可能多地占据中心空间的铁条来改善。注意到这一点不一定会让它成为一个更好的变压器，但它是一个有趣的旁白。