【原】《变压器》教学

随处可见的变压器——手机充电器、电动车充电器。

为什么要有变压器这种设备呢？

生活实例：

家庭常用的市电是交流电还是直流电，电压是多少？

手机电池的电压是多少？电动自行车蓄电池的电压是多少？

充电时所连的设备实质就是个变压器。

家用电器中里边有不同的功能单员，所需电压也不一定一样，也需要将输入的市电经过变压后才能使设备正常工作。好比家里买了一袋面，需要做成不同的面食后再进口。

左上第一幅图，法拉第研究电磁感应实验时所用的线圈可以说是变压器的老祖宗；第二幅图也比较常见，电线杆上的变压器；下面的也是变压器，操场东南角上就有这种箱式变压器。

一.变压器工作原理

1.根据法拉第的“变压器”可知变压器的原理就是电磁感应，而且是电磁感应中的互感。

2.分析原理，铁芯的用途是什么？如何达到互感？

铁芯起聚集磁感线的效果。学习自感时了解过。

线圈名称：输入端称之为原线圈，输出端称之为副线圈。原线圈的电压是主动输入的，副线圈的电压是通过电磁感应变出来的。副线圈要有感应电流，通过其线圈的磁通量必须发生变化，要想其磁通量发生变化，原线圈内的电流必须发生变化。由果推因。

由此可知，输入端的电压应为直流电还是交流电。目前的认知是交流电，也就是变压器可不是不管什么电流都能变一变的。

二.变压器的变压比

1.理论分析：理想变压器的变压比。

何为理想化变压器？

电磁感应的深层认知：电磁感应实质是能量转化和守恒定律的一种表现，但在转化过程中，不可避免的有一部分能量耗散，变压器可以认为是一种能量转移的设备，但转移过程中有没有损耗呢？

铁芯内部是否有涡流？线圈内是否有焦耳热？磁场变化过程中是否有漏磁、电磁辐射？

所有这些都是不可避免的，只能是制造工艺越来越先进的基础上逐渐降低损耗。

以上几种损耗的专业叫法分别称为：铁损、铜损、磁损。

理想变压器就是将以上种种损耗都忽略的条件下的变压器。

忽略磁损，则任一时刻，原、副线圈任一截面的磁通量都相等，则穿过任一截面的磁通量变化率也相等。

根据法拉第电磁感应定律：

根据n1、n2的大小关系，将变压器分为升压、降压两种变压器。对于用电设备来说，将发电厂的电压通过变压器变压之后，就可满足不同额定电压的设备都能正常工作。

思考一下，升压、降压两种变压器对线圈的导线粗细有无要求。

通过变压器的实验，验证一下电压比和匝数比与理想情况下的差别。

我们平常所见的变压器是升压还是降压，是否能区分？

通过变压器，也为远距离输电成为可能，促进了社会的快速发展。