電磁感應：變壓器

描述

P3.4.5.1 使用變壓器進行電壓和電流轉換

P3.4.5.2 負載下的變壓器電壓轉換

P3.4.5.3 記錄負載下變壓器的電壓和電流隨時間變化

無論變壓器的物理設計如何，無負載變壓器的電壓變換由各自匝數的比率決定。

\(\frac {U_2}{U_1}= \frac {N_2}{N_1}\)

 

在短路運行中，電流變換與匝數比成反比。

\(\frac {I_2}{I_1}= \frac {N_2}{N_1}\)

 

另一方面，變壓器在負載下的行為取決於其特定的物理設計。這一事實可以通過學生實驗中的變壓器來展示。

 

實驗P3.4.5.1的目的是測量無負載時變壓器的電壓轉換和短路模式下變壓器的電流轉換。同時，還展示了隔離變壓器和自耦變壓器之間的區別。

 

實驗P3.4.5.2探討了“硬”和“軟”變壓器在負載下的一次和二次電壓之比。在這兩種情況下，使用鐵屑散佈在放置在變壓器頂部的玻璃板上顯示變壓器的磁通路。

 

在實驗P3.4.5.3中，使用CASSY系統記錄負載下變壓器的一次和二次電壓以及一次和二次電流作為時間依賴的量。CASSY軟件直接確定四個量之間的相位關係，並額外計算一次和二次電路的時間依賴功率值。