關於此實驗
變壓器透過在兩個繞組之間共享變化的磁通來改變交流電壓。調整匝數比和負載，觀察電壓與電流如何互相消長，同時功率保持不變。所有讀值均為正弦交流的有效值；繞組示意圖表示匝數，並未逐一畫出每一匝。
學習目標
- 在控制其他變數的同時，探究次級繞組匝數如何影響次級有效值電壓。
- 使用圖表和數值讀數來檢驗預測。
- 說明物理假設，以及此模型不再適用的情況。
使用方法
- 1設定初級繞組匝數為 400，次級繞組匝數為 200，電壓為 24 V，電阻為 100 Ω。檢查次級側是否為 12 V 和 0.12 A。
- 2保持曲線不變，將初級匝數加倍。比較斜率。
- 3保持匝數不變，將負載電阻減半。哪些電壓保持不變，哪些電流會加倍？
- 4將匝數設為相等。檢查初級電流和次級電流是否相同。
模型
假設
- 輸入為正弦交流電，所有電壓和電流讀數均為有效值。耦合完全，忽略激磁電流。
- 不存在繞組損耗、鐵芯損耗、飽和或電源限制。預測出的較大功率是理想外推值，並非設備額定值。
在課堂上試試這個實驗
- Q1降壓變壓器的次級電流為什麼比初級電流大？
- Q2在這個理想模型中，要將 24 V 變為 6 V，匝數比應是多少？
常見問題
這台變壓器能在穩定直流下運作嗎？
不能。穩定直流無法維持變化的鐵芯磁通。這裡的電壓比模型假設採用交流激磁。
提高電壓會產生能量嗎？
不會。理想變壓器會保持功率不變。輸出電流和輸入電流會隨匝數比和所連接的負載而調整。