[發(fā)明專利]一種教學(xué)用變壓器

在審

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• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110111654A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周平原;周培宇
• 申請（專利權(quán)）人: 周平原
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種教學(xué)用變壓器，屬于教學(xué)用模型技術(shù)領(lǐng)域，是小功率低壓變壓器，包括第一線圈、第二線圈、第三線圈、閉合鐵芯和接線柱；第一線圈兩端分別設(shè)置第一接線柱和第二接線柱；第二線圈兩端分別設(shè)置第三接線柱和第四接線柱；第三線圈兩端分別設(shè)置第五接線柱和第六接線柱；第一線圈、第二線圈和第三線圈的匝數(shù)分別為n₁、n₂、n₃，n₁大于n₂大于n₃；變壓器主要是供實(shí)驗測試用，為滿足實(shí)驗的需要，線圈線徑設(shè)計不同于一般的變壓器，在所述三個線圈中，匝數(shù)多的線圈線徑反而粗些。本變壓器和別的器材結(jié)合可完成電磁現(xiàn)象相關(guān)的二十個以上實(shí)驗，效果良好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于教學(xué)用模型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及為一種教學(xué)用變壓器。

背景技術(shù)

斷電自感實(shí)驗、通電自感實(shí)驗、探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗、模仿法拉第的實(shí)驗、演示電感對交流電的阻礙作用實(shí)驗等都是高中物理經(jīng)典的實(shí)驗，“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗除了教師演示實(shí)驗還被教材安排為學(xué)生實(shí)驗（學(xué)生實(shí)驗配套器材是一個微型變壓器）。

一般學(xué)校都配置了上述五個實(shí)驗所需的器材，各自配置了一個較大的電感線圈或者變壓器，一定程度造成器材和經(jīng)費(fèi)的浪費(fèi)。另外，這些實(shí)驗都存在或多或少的問題，或者實(shí)驗效果不佳，或者實(shí)驗不夠深入、不夠全面。比如用學(xué)校里的“教學(xué)用可拆變壓器”做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”演示實(shí)驗，空載時副線圈測得的電壓值不到理論預(yù)測值的80%，而該學(xué)生實(shí)驗在大多數(shù)學(xué)校中是形同虛設(shè)，主要原因是，用學(xué)校器材(微型變壓器)得到的實(shí)驗結(jié)果與理論預(yù)測值相差太大。

法拉第電磁感應(yīng)定律是高中物理的一條重要定律，但在實(shí)際教學(xué)中，限于中學(xué)實(shí)驗室的條件，很難進(jìn)行定量驗證，教師只能結(jié)合物理學(xué)史直接介紹法拉第電磁感應(yīng)定律，不利于學(xué)生的理解和掌握。

因此，希望有一種特殊的變壓器，做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗時效率高（空載），里面的線圈又可供好多實(shí)驗（含上述實(shí)驗）共用，還可以定量驗證法拉第電磁感應(yīng)定律。就是通過共用變壓器來節(jié)約經(jīng)費(fèi)，實(shí)驗效果好，研究更全面（采用不同的線圈對比效果并解釋等），目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)實(shí)驗?zāi)芰Α?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一種教學(xué)用變壓器。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案如下。

一種教學(xué)用變壓器，包括第一線圈、第二線圈、第三線圈、閉合鐵芯和接線柱；所述第一線圈兩端分別設(shè)置第一接線柱和第二接線柱；所述第二線圈兩端分別設(shè)置第三接線柱和第四接線柱；所述第三線圈兩端分別設(shè)置第五接線柱和第六接線柱；所述第一線圈、第二線圈和第三線圈的匝數(shù)分別為n₁、n₂、n₃，n₁大于n₂大于n₃，n₁一般不超過n₃的十倍；第一線圈的線徑大于或等于第二線圈線徑，第二線圈線徑大于或等于第三線圈線徑，第一線圈的線徑大于第三線圈線徑。

所述閉合鐵芯整體形狀是“日”形或“口”形；若閉合鐵芯是“日”形，所述第一線圈、第二線圈和第三線圈均繞在閉合鐵芯中間這條臂上；若閉合鐵芯是“口”形，所述第一線圈、第二線圈和第三線圈分繞在閉合鐵芯的兩條臂上或者都繞在其中一條臂上。

所述第一線圈、第二線圈和第三線圈是以功能作為區(qū)分，其可以是相互獨(dú)立的實(shí)體，也可以公用部分線圈；例如：第一線圈的線徑粗些，從線徑較細(xì)的所述第二線圈分出部分匝數(shù)作為第三線圈，對應(yīng)的第四接線柱和第五接線柱也可以合并；或者第三線圈線徑細(xì)些，從線徑較粗的所述第一線圈分出部分匝數(shù)作為第二線圈，對應(yīng)的第二接線柱和第三接線柱也可以合并。