

自耦变压器看起来就像科幻实验室里的道具。出于某种原因,我的工作室里有三个,是的,其中一个只是个书立。但它们确实有实际用途。
Variac 是可变自耦变压器的一个通用商品名。如果这解释得不够清楚,让我们先来看看普通变压器是什么,以及它们与一组老式街机游戏有什么关系。
你很有可能见过变压器,而且现在你所在的房间里很可能就有一个。变压器提供电气隔离和阻抗匹配,并且,在我们考虑的这个应用中,它可以在初级和次级电路之间转换电压。在工作时,一个电压的交流电施加到变压器的初级侧,在变压器的次级侧产生一个不同电压的交流电。

要理解这个“魔法”是如何发生的,你需要两个基本概念。第一,一个源于电和磁之间基本联系的原理:电流流过导线会在导线周围的区域产生磁场。由此直接推导出,变化的电流会产生变化的磁场。第二,一个由迈克尔·法拉第发现并以他命名的原理:在电路存在的情况下,变化的磁场会在该电路中感应出电流。
利用这两个原理,我们可以看到,使用交流电在另一个电路存在的情况下产生变化的磁场,会在该电路中感应出电流。这正是变压器的工作原理。一个典型的变压器由绕在共享铁芯上的初级和次级绕组的线圈组成,这最大化了共享磁通量,从而最大化了变压器的效率。在次级绕组中感应到的电压与初级绕组中的电压之比,将与其两个线圈绕组数量之比成正比。
那么,Variac 是什么呢?
一个只有一个线圈,初级和次级侧共用的变压器被称为自耦变压器。可变自耦变压器通用称为 Variac,这正是我在这里拆解的那个。初级与次级绕组的比例是可变的,这意味着次级电压与初级电压的比例是可变的。

Variac 的内部看起来像一个巨大的变阻器。它有一个单一的绕组,部分裸露,以便活动触点可以进行电气连接。变压器的初级连接接到该绕组的两端。次级连接接到绕组的一端(称为公共端)和活动触点。随着触点的移动,变压器的比例发生变化。
有些人使用 Variac 逐渐让长期闲置的电子设备重新工作。Variac 也用于实验和测试,以模拟各种电压和线路状况。为除家庭提供的 120V 或 240V 以外的电压设计的电器,可以使用 Variac 以预期的电压水平供电。我个人有三个,因为我曾经住在变电站旁边,住在一个电压异常高的仓库里,并且有一堆老式街机游戏。我现在用一个作为工作台测试设备,另一个作为书立,第三个我留着做道具。在我那科幻实验室里。