实验 16.4
〔 目 的 〕 1.学会使用多用表的交流电压档测交流电压。
2.研究变压器的变压比 U1∶U2 与什么因素有关。
〔器材〕具有多组次级线圈的可拆变压器,多用表,导线。
〔步骤〕
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读出初级、次级线圈的匝数 n1 和 n2(在线圈上已经标好)。
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按图 16-8 连接电路,初级线圈接到 220V
的交流电源上。用多用表的交流电压档测次级线圈的端压 U2。
图 16-8
- 换上匝数不同的次级线圈,重复步骤 2,测出相应的端压
U2。由理论与实验都能得出
U1 = n1 。
U 2 n 2
可见变压器初级、次级线圈的电压比等于这两个线圈的匝数比。
若 n2>n1,则 U2>U1,变压器用来升高电压,这种变压器叫做升压变压器。若 n2<n1,则 U2<U1,变压器用来降低电压,这种变压器叫做降压变压器。
[例题 16.1] 变压器的初级线圈匝数 n1=2200,初级线圈的输入电
压为 220V,为使次级线圈得到 36V 的端压,次级线圈的匝数应为多少?
解 由于 U1=220V,U2=36V,n1=2200,代入下式
U1 = n1 ,
U 2 n 2
得次级线圈的匝数为
n2 =
36
220
×2200 = 360。
变压器工作时,它的内部损耗很小,可以忽略不计。没有损耗的变压器,叫做理想变压器。
理想变压器的输出功率与输入功率相等,即
U1I1=U2I2,
把U = n1 U
,代入上式,得
2
2
n1 U I = U I ,
2 1 2 2
2
即 I1
I2
= n2 。
n1
由此可知,理想变压器工作时,初级线圈和次级线圈中的电流跟线圈的匝数成反比。
[例题 16.2] 一个理想变压器,初级线圈接 220V 的交流电源,如在次级线圈上接有一个额定电压为 6V、额定功率为 12W 的灯泡,灯泡正常发光,求此时初级线圈上的电流。
解 已知次级线圈输出电压为 6V,灯泡正常发光时,次级线圈的输出功率为 12W,初级线圈的输入功率也是 12W,则原线圈上的电流
I1= 1
U1
= 12
220
A = 0.055A。
在实验室和剧场里常用一种调压变压器,这种变压器的输出电压大小可以连续改变,图 16-9 是它的结构示意图。在铁芯上只绕一个线圈 AB,
把整个线圈作为初级线圈,取线圈一部分 PB 作为次级线圈,移动滑动触头P,改变 P 与线圈接触的位置,就可以调节输出电压 U2。