可拆变压器组的创新应用，本文主要内容关键词为：变压器论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
教学用的可拆变压器组包括两个线圈、铁芯、配套铝片阻尼摆、感应灯等器件。如果充分应用这些器件可以做许多实验。但实际教学中很多老师存在着不敢接220V高压、不能安全用电、不能充分利用器材等问题。
笔者结合课堂教学的实践，提出自己的一些创新做法，希望和老师们共同探讨、共同挖掘可拆变压器的“潜力”。
一、安全地做跳环实验（见图1）
有的老师担心，线圈直接接220V交流电会因为电流太大产生危险。其实线圈在铁芯不闭合的情况下，0～1600匝线圈接220V交流电时可连续通电1min，0～800匝线圈可连续通电20s，而且跳环实验时间极短，可以说是很安全的。
有的老师演示时直接把两根导线插入插座中，存在用电安全的问题。我在实验时找了一个旧插排的插头，分开两股线接在线圈的0和1600匝（有的是1400匝）两个接线柱上，用螺丝帽压紧，然后插在自带开关的插排上，把跳环套在直立的铁芯上。这样只要按动插排上的开关，在通电的瞬间，就会看到铝环跳离铁芯，如图1所示。这个实验非常安全，而且可以将学生的注意力集中在跳环上，效果很好。
二、用台灯和小灯泡演示原线圈的电流随副线圈功率的增大而增大（见图2）
找两个台灯，直接接学生电源的交流16V，会发现电压太低、不亮。将学生电源的交流16V、感应灯泡、原线圈的0～100匝串联起来，副线圈的0～1600匝串接上一个插排。这样就组成了一台升压变压器。将两盏台灯插在该插排上，作为接在副线圈上的两个并联的负载用电器。
先闭合电源开关，但两个台灯的开关不要闭合，这时相当于副线圈空载，会发现原线圈上的灯泡几乎不亮。这时闭合一盏台灯的开关，会发现台灯亮的时候原线圈的小灯泡变亮了。
再闭合另一盏台灯的开关，相当于多并联了一个用电器，会发现与原线圈串联的小灯泡变得更亮了。说明原线圈中的电流随着负载功率的增大而增大了。
这时我提问学生：如果并联的负载越来越多，则原线圈的电流会怎样？学生回答电流会越来越大，最后有可能烧坏导线或变压器。这说明他们能够理解变压器的功率问题、电流问题了。
这个实验中台灯的光较柔和，能够突出小灯泡的亮度变化，而将用电器接在插排上也符合大家的用电习惯。而且原线圈串联的带手柄的感应灯还可以拿起来，方便学生观察。
注意，这时小灯泡和该感应灯上的线圈是并联关系，铜线圈帮灯泡分流了电流。因为这是一台升压变压器，原线圈中的电流较大，如果不分流，灯泡会烧坏。
还可以将交流电源改为直流16V，会发现闭合电源开关的瞬间台灯闪亮一下，此后就不亮了。说明变压器不能变恒定的电压，只能变交流或变化的电压。
三、利用线圈演示断电自感所产生的电火花（见图3）
将电池盒与0～100匝线圈串联起来，但留一个接线柱不与线圈相应接线柱连接。将铁芯闭合，用鳄鱼夹或导线剐蹭未接的线圈接线柱时，会发现明显的电火花。这是因为线圈接线柱就是螺丝，导线剐蹭时会发生断电自感现象，产生很高的自感电动势，从而产生电火花。上课时可以拿着此装置在教室里走一圈，让学生做做试试。学生看到自己产生的电火花都很兴奋，效果很好。
四、利用DIS和两个线圈来演示感应电动势的大小与匝数成正比（见图4）
将0～400匝和0～800匝的两个变压器的线圈并排放在一起，各串接一个电压传感器，将U型磁铁如图4所示分别插在这两个线圈中。插入或拔出时观察DIS实验软件中的示波图像，会发现两个电压脉冲正好一正一负，而且同时到最大值，最大值正好是2倍关系。由于这两个线圈的磁通量的变化率是一样的，可以证明感应电动势的大小与匝数成正比。
五、利用阻尼摆和强磁铁来演示电磁驱动和电磁阻尼（见图5）
变压器组里配套的强阻尼摆和弱阻尼摆都是由较轻的铝片制成的。可以将其并排吊在铁架台上，先演示一下磁铁对铝片并没有吸引力。再前后移动强磁铁，会发现整片的铝片很快就跟着摆动起来，而梳状铝片摆动不明显。这说明了电磁驱动与涡流大小的关系。
同理，让两个摆片同时摆动起来，再把磁铁放在它们两边，会发现铝片很快就停止摆动，而梳状铝片会摆得久一些，二者对比比较明显。
希望老师们多多发掘这套实验仪器的用法，与大家共享。