1.变压器的原理
思考与讨论:
按上图所示连接好电路,接通电源,观察灯泡是否发光。
两个线圈并没有直接接触,灯泡为什么亮了呢?这个实验说明了什么?
当一个线圈中同交变电流时,变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场在另一个线圈中激起感生电场,从而产生感生电动势,灯泡中有了感应电流,故灯泡发光。
实验说明,通过互感现象,电源的能量可以从一个线圈传输给另一个线圈。
变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。
一个线圈跟电源连接,叫原线圈(初级线圈),另一个线圈跟负载连接,叫副线圈(次级线圈)。两个线圈都是绝缘导线绕制成的。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
画出变压器的结构示意图和符号,如下图所示:
互感现象时变压器工作的基础。在原线圈上加交变电压U1,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量。这个交变磁通量既穿过原线圈,也穿过副线圈,在原、副线圈中都要引起感应电动势。如副线圈是闭合的,在副线圈中就产生交变电流,它也在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中同样引起感应电动势。副线圈两端的电压就是这样产生的。所以,两个线圈并没有直接接触,通过互感现象,副线圈也能够输出电流。
变压器线圈两端的电压与匝数有何关系呢?下面我们通过实验来探究。
目的:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
器材:可拆变压器,学生电源,多用电表,导线若干
实验步骤:
(1)按图示电路连接电路
(2)原线圈接低压交流电源6V,保持原线圈匝数n1不变,分别取副线圈匝数n2=n1,n1,2 n1,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表格。
(3)原线圈接低压交流电源6V,保持副线圈匝数n2不变,分别取原线圈匝数n1=n2,n2,2 n2,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表格。
U1=6V
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
原线圈匝数n1 |
n1 |
n1 |
n1 |
n2 |
n2 |
n2 |
副线圈匝数n2 |
![]() |
n1 |
2 n1 |
![]() |
n2 |
2 n2 |
副线圈输出电压U2 |
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结论 |
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(4)总结实验现象,得出结论。
(2)注意人身安全。只能用低压交流电源,电源电压不能超过12V
(3)使用多用电表交流电压档测电压时,先用最大量程测试,然后再用适当的挡位进行测量。