实验十五 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
1．实验目的
探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
2．实验原理
(1)变压器是由原线圈、副线圈和铁芯组成的。电流通过原线圈时在铁芯中产生磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈就存在输出电压。
(2)本实验通过与副线圈相连接的多用电表，观察原线圈电压变化时，副线圈的输出电压的变化；通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。
(3)用控制变量法研究。
3．实验器材
可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)，多用电表，低压交流电源等。
4．实验步骤
(1)保持原线圈的匝数n1和电压U1不变，改变副线圈的匝数n2，研究n2对副线圈电压U2的影响。
表格一 U1＝5 V，n1＝400匝
①选择n1＝400匝，用导线将变压器原线圈接在学生电源的交流输出接线柱上。
②将选择开关调至使原线圈两端电压为5 V。
③将多用电表与副线圈n2＝200匝的接线柱相连接，读出副线圈两端的电压U2。
④将n2、U2的数值记录在表格一中。
⑤保持n1＝400匝，U1＝5 V不变，将多用电表与副线圈n2＝800匝的接线柱相连接，读出副线圈两端的电压U2。
⑥将n2、U2的数值记录在表格一中。
⑦保持n1＝400匝，U1＝5 V不变。将多用电表与副线圈n2＝1 400匝的接线柱相连接，读出副线圈两端的电压U2。
⑧将n2、U2的数值记录在表格一中。
(2)保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响。
表格二 U1＝5 V，n2＝400匝
①将(1)中的原线圈作为副线圈，副线圈作为原线圈。
②选择n2＝400匝，用导线将变压器原线圈接在学生电源的交流输出接线柱上。
③将选择开关拨至5 V挡。
④将多用电压与副线圈n1＝200匝的接线柱相连接，读出副线圈两端的电压U2。
⑤将n1、U2的数值记录在表格二中。
⑥保持n2＝400匝，U1＝5 V不变，将连接电源的两根导线与原线圈n1＝800匝的接线柱相连接，读出副线圈两端的电压U2。
⑦将n1、U2的数值记录在表格二中。
⑧保持n2＝400匝，U1＝5 V不变，将连接电源的两根导线与原线圈n1＝1 400匝的接线柱相连接，读出副线圈两端的电压U2。
⑨将n1、U2的数值记录在表格二中。
⑩拆除实验线路，整理好实验器材。
5．注意事项
(1)要事先推测副线圈两端电压的可能值。
(2)为了人身安全，只能使用低压交流电压，所用电压不要超过12 V，即使这样，通电时不要用手接触裸露的导线、接线柱。
(3)为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡测试，大致确定电压后再选择适当的挡位进行测量。
(4)连接电路后要由同组的几位同学分别独立检查，然后请老师确认，只有这时才能接通电源。
