В) Повышение напряжения при помощи трансформатора.
Для данного опыта используют трансформатор, собранный только с одной катушкой 120/220 в. Провода от сети переменного тока 120 в подводят к зажимам 120, к этим зажимам подключают вольтметр Vi, а к зажимам 220 — вольтметр Vn (см. схему па рис. 47). В этом случае вольтметр Vi покажет напряжение сети, т. е. около 120 в, а вольтметр Vu —выходное напряжение трансформатора, т. е. около 220 в.
Таким образом опыт демонстрирует повышение напряжения.
Этот опыт можно также наглядно демонстрировать при помощи электрической лампочки, рассчитанной на напряжние220 в (25— 50 вт). Включив предварительно лампочку в сеть 120 в, демонстрируют, что она горит слабо (в полнакала). Затем эту желампочку включают в сеть через собранный трансформатор по схеме, изображенной на рисунке 48, и лампочка загорается ярко.
Предыдущие опыты проводились с трансформатором, который работал вхолостую. При холостом ходе трансформатора (т. е. при работе трансформатора вхолостую) ток, намагничивающий железный сердечник, вследствие большой индуктивности катушки очень мал. Это можно демонстрировать, если собрать цепь согласно схеме, изображенной на рисунке 49. Амперметр при замыкании рубильника Р покажет силу тока холостого хода.
Теперь нагружают трансформатор, замкнув через реостат цепь вторичной обмотки (рис 50). Для данного опыта целесообразно взять следующие приборы: А\ — амперметр до За, Л2— амперметр на 10 а, ползунковый реостат на 15 ом и 5 a, L\ — катушка 120/220 в, L2 — катушка 6/6 в, Р — однополюсный рубильник. При этом в сеть включается секция катушки 120 в или 220 в в зависимости от напряжения сети, а в качестве вторичной обмотки следует взять всю обмотку катушки 6/6 в (т. е. подключить провода к крайним зажимам этой катушки). Изменяя передвижением ползунка реостата силу тока в катушке, наблюдают за изменением силы тока в первичной цепи. По показаниям амперметров (Л5 и Л2) можно убедиться, что нагрузочные токи в первичной и вторичной обмотках трансформатора обратно пропорциональны числам витков в них:
|
|
|
Опыт демонстрирует, что при нагрузке трансформатора происходит непрерывная передача энергии из первичной цепи во вторичную. Если дополнительно включить в предыдущую цепь два вольтметра (V I и V II), то на основании показания приборов можно убедиться, что согласно закону сохранения и превращения энергии мощность тока во вторичной цепи почти равна мощности в первичной цепи:
Неточное соблюдение этого равенства (т. е. уменьшение мощности тока во вторичной цепи) происходит из-за потерь энергии в трансформаторе. Но, как показывает опыт, эти потери невелики. Следует обратить внимание учащихся на то, что в современных мощных трансформаторах эти потери еще меньше и доходят до 1— 5% передаваемой мощности.
|
|
|
Зависимость токов в первичной и вторичной обмотках трансформаторов можно демонстрировать наглядно, при помощи электрической лампочки (без электроизмерительных приборов). Для этого собирают цепь согласно схеме, изображенной на рисунке 51. Мощность лампы подбирают такую (приблизительно 100 вт), чтобы накал ее был заметен, когда в первичной цепи включен ток. Замкнув ключом вторичную обмотку, наблюдают, как накал лампы заметно усиливается.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 15; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!