[生]电压表有示数且示数不同。
[师]变压器原、副线圈的电路并不相同,副线圈两端的交流电压是如何产生的?请同学们从电磁感应的角度去思考。
[生]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。
[师]物理上把原、副线圈中由有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象。互感现象是变压器工作的基础。
[生]变压器的铁芯起什么作用?
[师]如果无铁芯,并排放置的原、副线圈也发生互感现象,但原、副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方,漏失的磁感线不会在原、副线圈中传送电能。如有铁芯,由于磁化,绝大部分磁感线集中在铁芯内部,大大提高了变压器的效率。
[生]原、副线圈中,感应电动势大小跟什么有关系?
[师]与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比。
师生共同活动:
(1)实验探究得出理想变压器的变压比关系。
(2)推导理想变压器的变压比公式。
设原线圈的匝数为N1,副线圈的匝数为N2,穿过铁芯的磁通量为Φ,则原副线圈中产生的感应电动势分别为
E1=N1
E2=N2
在忽略漏磁的情况下,ΔΦ1=ΔΦ2,由此可得
=
在忽略线圈电阻的情况下,原线圈两端的电压U1与感应电动势E1相等,则有U1=E1;副线圈两端的电压U2与感应电动势E2相等,则有U2=E2。于是得到
=
[师]请同学们阅读教材,回答下列问题:
(1)什么叫理想变压器?
(2)什么叫升压变压器?
(3)什么叫降压变压器?
(4)电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器?
[生1]忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器,叫做理想变压器。
[生2]当N2>N1时,U2>U1,这样的变压器叫升压变压器。
[生3]当N2<N1时,U2<U1,这样的变压器叫降压变压器。
[生4]电视机里的变压器将220 V电压升高到10 000 V以上属升压变压器