互感耦合電路

關于互感耦合電路

實驗目的

學習互感線圈極性端、自感系數(shù)、互感系數(shù)、偶合系數(shù)的測量方法；第2頁,共15頁，2024年2月25日，星期天原理與說明第3頁,共15頁，2024年2月25日，星期天1、互感線圈極性端的測定1）電流判別法：

在圖1中，設兩個偶合線圈的自感系數(shù)分別為L1和L2，它們之間的互感為M。將兩個線圈的非同名端相聯(lián)，稱為順接，其等效電感為L順=L1+L2+2M

圖１第4頁,共15頁，2024年2月25日，星期天

若將兩個線圈的同名端相聯(lián)，稱為反接，其等效電感為L反=L1+L2-2M

因此，等效電抗X正>X反利用這種關系，在兩個線圈間A點串聯(lián)方式不同，加上相同的正弦電壓，則順接時電流I(Ur)小，反接時電流I(Ur)大。圖１第5頁,共15頁，2024年2月25日，星期天2)電壓判別法設兩個偶合線圈的自感系數(shù)分別為L1和L2，它們之間的互感為M。在同樣大小的電壓作用下,忽略兩線圈的內(nèi)阻,若兩個線圈順接,則U=U1+U2由此式可以看出，U值較U1和U2都大。若將兩個線圈反接,則U=U1-U2由此式可以看出，U值較U1和U2中較大的值小圖2第6頁,共15頁，2024年2月25日，星期天2、自感系數(shù)L的測量方法一：圖3如圖3所示,將被測的自感線圈看成一個復阻抗Z：

Z=rL+jωLω=2πf（f為電源頻率）Us第7頁,共15頁，2024年2月25日，星期天rL=/Z/cosφzL=/Z/sinφz=/Z/sinφz1ω12πf因此:測量：被測線圈兩端的電壓UL，電阻R兩端的電壓UR，以及兩者之間的相位差Us圖3第8頁,共15頁，2024年2月25日，星期天方法二：用”諧振法“測量。自擬實驗方案進行測量。3、互感系數(shù)M的測量圖4方法一：在圖4中，L1兩端加正弦交流電壓Us，L2開路，則I2=0，U2=ωMI1，所以分別測出U2、I1，則M可由下式算出：

M==UsU2ωI1U22πfR.UR第9頁,共15頁，2024年2月25日，星期天方法二：

M=Ln1-Ln24Ln1：兩線圈順接時的等值電感Ln2：兩線圈反接時的等值電感第10頁,共15頁，2024年2月25日，星期天4、測量偶合系數(shù)K方法一：K=M/√方法二：圖5中，U1=U2=5v，f=1KHz，分別測量U1、U2、U1K、U2K的值，計算K1，K2，KL1L2圖5第11頁,共15頁，2024年2月25日，星期天實驗內(nèi)容一、測量互感線圈的極性端：1、電流比較法：實驗電路按書上的圖14-8連接，數(shù)據(jù)寫入表14-12、電壓比較法：實驗電路按書上的圖14-9連接，數(shù)據(jù)寫入表14-1二、測量兩個線圈的自感系數(shù)L1、L2和兩線圈順接、反接時的等值電感Ln1、Ln2，實驗電路按圖14-10連接，數(shù)據(jù)寫入表14-2第12頁,共15頁，2024年2月25日，星期天注意：加小變壓器，將信號發(fā)生器的接地輸出變?yōu)楦〉剌敵龅?3頁,共15頁，2024年2月25日，星期天三、測量互感系數(shù)M方法一：按圖14-11連接電路，分別測量UR、U2的值，然后計算M方法二：利用實驗內(nèi)容二的測量結果計算M，在實驗報告中完成四、測量偶合系數(shù)K方法一：利用實驗內(nèi)容三的測量結果進行計算，在實驗報告中完成方法二：按圖14-6連接電路，U1=U2=5V，分別測量U1K、U2K，計算K