[实用新型]一种变压器工作原理教学演示电路

说明书

本实用新型涉及变压器工作原理教学演示电路，电源正端连接功率表1电压及电流正端，电流负端连接原边绕组正端，电压负端连接原边绕组负端，原边绕组负端连接电流表1一端，电流表1另一端连接电阻R1，电阻R1另一端连接电源负端，电压表1正端连接电源正端，电压表1负端连接原边绕组负端；副边绕组正端连接开关，开关连接功率表2电压正端以及电流正端，功率表2电流负端连接电位器R2，电位器R2另一端连接电流表2以及功率表2电压负端，电流表2另一端连接副边绕组负端，电压表2正端连接副边绕组正端，电压表2负端连接副边绕组负端；示波器两个测量通道正端分别连接原边绕组正端和副边绕组正端。本实用新型演示效果生动，有助于教学。

技术领域

本实用新型涉及一种教学演示电路，具体涉及一种变压器工作原理教学演示电路。

背景技术

变压器由磁芯和线圈绕组构成，利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。连接电源的为原边绕组，另外的为副边绕组，原边绕组和副边绕组通过交变磁通交联，原边绕组和副边绕组的线圈匝数比为变比k，改变变比k就能改变交流电压、电流和阻抗。这是变压器的基本工作原理，掌握其原理对于分析计算变压器工作电路是十分重要的。原、副绕组之间交流电压、电流、阻抗的计算有相应的公式，但公式的推导过程相当复杂，一般在教学中老师很少给学生讲解如何推导，在不知其如何而来的情况下，学生也只会利用现成公式完成分析计算，对于变压器的工作原理理解不深，硬性记忆公式存在困难。特别是原、副绕组之间的阻抗关系，负载如何通过变压器与电源达到阻抗匹配，这对于学生理解很抽象也很难。由于目前没有用于教学的变压器工作原理演示教具，老师在教学上也很难有所突破和创新，这对于学生的学习十分不利。

正因为教学上有所需求，有鉴于此，本案由此而生。

实用新型内容

本实用新型提供一种变压器工作原理教学演示电路，能够直观的展示出变压器的原、副边绕组之间交流电压和电流数值以及阻抗关系，学生可以动手调节变比k观察到负载与电源阻抗匹配与否的变化，对于学生加深理解变压器工作原理教学有所助益。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种变压器工作原理教学演示电路，包括变压器T1、交流电源US、功率表XWM1、功率表XWM2、以及示波器XSC1；交流电源US的正端分别连接功率表XWM1电压线圈的正端以及电流线圈的正端，功率表XWM1电流线圈的负端连接变压器T1原边绕组的正端E11，功率表XWM1电压线圈的负端连接变压器T1原边绕组的负端E12，E12端连接交流电流表A1的一端，交流电流表A1的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接交流电源US负端，交流电压表V1正端连接交流电源US正端，交流电压表V1负端连接变压器T1原边绕组的负端E12；变压器T1副边绕组的正端E21连接开关K1的动端，开关K1的静端分别连接功率表XWM2的电压线圈正端以及电流线圈正端，功率表XWM2的电流线圈负端连接电位器R2的一端，电位器R2的另一端分别连接交流电流表A2的一端以及功率表XWM2的电压线圈负端，交流电流表A2的另一端连接变压器T1副边绕组的负端E22，交流电压表V2正端连接变压器T1副边绕组正端E21，交流电压表V2负端连接变压器T1副边绕组负端E22；示波器XSC1的A测量通道正端连接变压器T1原边绕组的正端E11，示波器XSC1的B测量通道正端连接变压器T1副边绕组的正端E21。

进一步设置，所述变压器T1为理想变压器，原边绕组与副边绕组的变比k＝20。

进一步设置，所述交流电源US的电压有效值为220V，频率为50HZ，初相角为0°。

进一步设置，所述电阻R1阻值为2kΩ。

进一步设置，所述电位器R2的总阻值为10Ω。