實驗十七互感電路觀測

1、實驗十七互感電路觀測一、實驗目的1. 學會互感電路同名端、互感系數(shù)以及耦合系數(shù)的測定方法。2. 理解兩個線圈相對位置的改變， 以及用不同材料作線圈芯時對互感的影響。二、原理說明1. 判斷互感線圈同名端的方法。(1) 直流法如圖17-1所示，當開關(guān)S閉合瞬間， 若毫安表的指針正偏， 則可斷定“1”、圖 17-1“3”為同名端；指針反偏，則“1”、“4” 為同名端。 (2) 交流法 如圖17-2所示，將兩個繞組N1和N2的任意兩端（如2、4端）聯(lián)在一起，在其中的一個繞組（如N1）兩端加一個低電壓，另一繞組（如N2）開路，用交流電壓表分別測出端電壓U13、U12和U34。若U13是兩個繞組端壓之差，

2、則1、3是同名端；若U13是兩繞組端電壓之和，則1、4是同名端。2. 兩線圈互感系數(shù)M的測定。在圖17-2的N1側(cè)施加低壓交流電壓U1，測出I1及U2。根據(jù)互感電勢 E2MU20U2MI1，可算得互感系數(shù)為M I13. 耦合系數(shù)k的測定。兩個互感線圈耦合松緊的程度可用耦合系數(shù)k來表示kM/ 圖 17-2如圖17-2，先在N1側(cè)加低壓交流電壓U1，測出N2側(cè)開路時的電流I1；然后再在N2側(cè)加電壓U2，測出N1側(cè)開路時的電流I2，求出各自的自感L1和L2，即可算得k值。三、實驗設備序號名 稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1數(shù)字直流電壓表0200V1D312數(shù)字直流電流表0200mA2D313交流電壓表0500

3、V1D324交流電流表05A1D325空心互感線圈N1為大線圈N2為小線圈1對DG086自耦調(diào)壓器1DG017直流穩(wěn)壓電源030V1DG048電阻器30/8W510/2W各1DG099發(fā)光二極管紅或綠1DG0910粗、細鐵棒、鋁棒各111變壓器36V/220V1DG08四、實驗內(nèi)容 1. 分別用直流法和交流法測定互感線圈的同名湍。(1) 直流法實驗線路如圖17-3所示。先將N1和N2兩線圈的四個接線端子編以1、2和3、4號。將N1，N2同心地套在一起，并放入細鐵棒。U為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，調(diào)至10V。流過N1側(cè)的電流不可超過0.4A（選用5A量程的數(shù)字電流表）。N2側(cè)直接接入2mA量程的毫安表。

4、將鐵棒迅速地撥出和插入，觀察毫安表讀數(shù)正、負的變化，來判定N1和N2兩個線圈的同名端。圖 24-3 圖 17-4(2) 交流法本方法中，由于加在N1上的電壓僅2V左右，直接用屏內(nèi)調(diào)壓器很難調(diào)節(jié)，因此采用圖17-4的線路來擴展調(diào)壓器的調(diào)節(jié)范圍。圖中W、N為主屏上的自耦調(diào)壓器的輸出端，B為DG08掛箱中的升壓鐵芯變壓器，此處作降壓用。將N2放入N1中，并在兩線圈中插入鐵棒。A為2.5A以上量程的電流表，N2側(cè)開路。接通電源前，應首先檢查自耦調(diào)壓器是否調(diào)至零位，確認后方可接通交流電源，令自耦調(diào)壓器輸出一個很低的電壓（約12V左右），使流過電流表的電流小于1.4A，然后用030V量程的交流電壓表測量U

5、13，U12，U34，判定同名端。拆去2、4聯(lián)線，并將2、3相接，重復上述步驟，判定同名端。 2. 拆除2、3連線，測U1，I1，U2，計算出M。 3. 將低壓交流加在N2側(cè)，使流過N2側(cè)電流小于1A，N1側(cè)開路， 按步驟2測出U2、I2、U1。4. 用萬用表的R×1檔分別測出N1和N2線圈的電阻值R1和R2，計算K值。5. 觀察互感現(xiàn)象 在圖17-4的N2側(cè)接入LED發(fā)光二極管與510串聯(lián)的支路。(1) 將鐵棒慢慢地從兩線圈中抽出和插入，觀察LED 亮度的變化及各電表讀數(shù)的變化，記錄現(xiàn)象。(2) 將兩線圈改為并排放置，并改變其間距，以及分別或同時插入鐵棒，觀察LED亮度的變化及儀表

6、讀數(shù)。 (3) 改用鋁棒替代鐵棒，重復(1)、(2)的步驟，觀察LED的亮度變化，記錄現(xiàn)象。五、實驗注意事項1. 整個實驗過程中，注意流過線圈N1的電流不得超過1.4A， 流過線圈N2的電流不得超過1A。2. 測定同名端及其他測量數(shù)據(jù)的實驗中，都應將小線圈N2套在大線圈N1中，并插入鐵芯。3. 作交流試驗前，首先要檢查自耦調(diào)壓器， 要保證手柄置在零位。因?qū)嶒灂r加在N1上的電壓只有23V左右，因此調(diào)節(jié)時要特別仔細、小心， 要隨時觀察電流表的讀數(shù)，不得超過規(guī)定值。六、預習思考題1.用直流法判斷同名端時，可否以及如何根據(jù)S斷開瞬間毫安表指針的正、反偏來判斷同名端？2.本實驗用直流法判斷同名端是用插、撥鐵芯時觀察電流表的正、負讀數(shù)變化來確定的（應如何確定？），這與實驗