[讨论] 变压器发明简史,有兴趣了解一下

qwqwqw2088   2017-4-14 11:21 楼主
变压器是根据电磁感应定律,将交流电变换为同频率、不同电压交流电的非旋转式电机.因此,变压器是随着电磁感应现象的发现而诞生,经过许多科学家不断完善、改进而形成的.?   1 变压器的雏形—感应线圈   1888年,英国著名物理学家弗来明(J.A.Fleming,1849-1945)在他的名著《The AlternatingCurrent Transformers》(交流变压器)中开宗明义地说:“At the head of this long line of illustrious investigators stand thepre-eminent names of Faraday and Henry. On the foundation-stons of truth laiddone by them all subsequent builders have been content to rest”(在一大批研究变压器的杰出人士中,领头的是巨人法拉第和亨利,他们奠定了真理的基石,而所有后来者则致力于大厦的完成).   所以,追溯变压器的发明史,还得从法拉第和亨利说起.   1831年8月29日,法拉第采用图1所示的实验装置进行磁生电的实验.图1中,圆环用7/8英寸的铁棍制成,圆环外径6英寸;A是三段各24英尺长铜线绕成的线圈(三段间可根据需要串联);B是50英尺铜线绕成的2个线圈(2个线圈可以串联);1为电池;2为开关;3为检流器.实验时,当合上开关2后,法拉第发现检流器3摆动,即线圈B和检流器3中有电流流过.也就是说,法拉第通过这个实验发现了电磁感应现象.法拉第进行这个实验的装置(法拉第感应线圈,图2)实际上是世界上第一只变压器雏形,以后法拉第又作了数次实验,同年10月28日还制成了第一台圆盘式直流发电机.同年11月24日,法拉第向英国皇家学会报告了他的实验及其发现,从而使法拉第被公认为电磁感应现象的发现者,他也顺理成章地成为变压器的发明人. 360截图20170414111934859.jpg 360截图20170414111946293.jpg 但实际上最早发明变压器的是美国著名科学家亨利.1830年8月,时为纽约奥尔巴尼(Albang)学院教授的亨利利用学院假期,采用图3所示的实验装置进行磁生电实验.当他合上开关K,发现检流计P的指针摆动;打开开关K,又发现检流计P的指针向相反方向摆动.实验中,当打开开关K时,亨利还在线圈B的两端间观察到了火花.亨利还发现,改变线圈A和B的匝数,可以将大(Intensity)电流变为小(Quantity)电流,也可将小电流变为大电流.实际上,亨利这个实验是电磁感应现象的非常直观的关键性实验,亨利这个实验装置也实际上是一台变压器的雏形.但是,亨利做事谨慎,他没有急于发表他的实验成果,他还想再做一些实验.然而假期已过,他只得将这件事搁置一旁.后来他又进行了多次实验,直到1832年才将实验论文发表在《美国科学和艺术杂志》第7期上.但是,在此以前,法拉第   首先公布了他的电磁感应实验,介绍了他的实验装置,因此电磁感应现象的发明权只能归法拉第,变压器的发明权也非法拉第莫属了.亨利虽然非常遗憾地与电磁感应现象的发现权和变压器的发明权擦肩而过,但他在电学上的贡献、对变压器发明的贡献则是有目共睹的.特别值得一提的是,亨利实验装置比法拉第感应线圈更接近于现代通用的变压器.?   从现代变压器原理来看,法拉第感应线圈是一只单心闭合磁路双绕组式变压器.由于当时没有交流电源,所以它是一种原始的脉冲变压器,而亨利变压器则是一种原始的双心开路磁路双绕组式脉冲变压器.   1835年,美国物理学家佩奇(C.J.Page,1812~1868)制成图4所示的感应线圈,该线圈是世界上第一只自耦变压器,利用自动锤的振动使水银接通或断开电路.在副边线圈感生的电动势能使一个真空管的电火花达4.5英寸长.
变压器发明简史.doc (550 KB)
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本帖最后由 qwqwqw2088 于 2017-4-14 11:22 编辑

回复评论 (6)

此文很不错,强烈推荐各位阅读。 不过,该文也有一些瑕疵。例如,说鲁姆科夫发明了酒精开关,这可不对,将开关的触点放到不导电液体中以抑制火花是佩奇发明的。而且,佩奇制作的感应圈不但比鲁姆科夫早,而且比鲁姆科夫的感应圈电压更高。但是,美国当时不是科学技术研究中心,没有人继续佩奇的工作,佩奇的感应圈得不到应用。 另外,该文图2和图3插入到一句话的当中,而不是两段之间,看着很别扭。 本帖最后由 maychang 于 2017-4-14 11:55 编辑
点赞  2017-4-14 11:35
引用: maychang 发表于 2017-4-14 11:35
“1835年,美国物理学家佩奇(C.J.Page,1812~1868)制成图4所示的感应线圈”
图4呢?

文档中,要下载看
360截图20170414114251315.jpg

点赞  2017-4-14 11:44
引用: qwqwqw2088 发表于 2017-4-14 11:44
文档中,要下载看

已下载阅读。该文不错,值得看看。
我已修改2楼回复,指出该文一些瑕疵。
点赞  2017-4-14 11:58
亨利不仅先于法拉第发现电磁感应现像,制成变压器模型,而且发现感应电流还可以再一次产生感应电流。换句话说,亨利使用了两个变压器。如果把第一个变压器所产生的感应电流叫做二次电流,那么亨利使用第二个变压器产生了三次电流。
点赞  2017-4-14 12:01
请问各位大牛,变压器的功率是由原边还是副边决定的?
点赞  2017-4-30 17:23
理想变压器原边的电能是百分之一百的传送到副边,实际上,没有理想的变压器,因为变压器的损耗,副边输出了小于原边的能量或叫功率,副边功率=原边功率-本身所消耗的功率。
点赞  2017-4-30 22:36
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