互感線圈電路的研究

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1、實(shí)驗(yàn)十三互感線圈電路的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會(huì)測(cè)定互感線圈同名端、互感系數(shù)以及耦合系數(shù)的方法2．理解兩個(gè)線圈相對(duì)位置的改變，以及線圈用不同導(dǎo)磁材料時(shí)對(duì)互感系數(shù)的影響。二、原理說(shuō)明一個(gè)線圈因另一個(gè)線圈中的電流變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象，這兩個(gè)線圈稱為互感線圈，用互感系數(shù)（簡(jiǎn)稱互感）來(lái)衡量互感線圈的這種性能?；ジ械拇笮〕伺c兩線圈的幾何尺寸、形狀、匝數(shù)及導(dǎo)磁材料的導(dǎo)磁性能有關(guān)外，還與兩線圈的相對(duì)位置有關(guān)。1．判斷互感線圈同名端的方法（1）直流法如圖13-1所示，當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間，若毫安表的指針

2、正偏，則可斷定‘1’、‘3’為同名端；指針?lè)雌?，則“1”、“4”為同名端。（2）交流法如圖13-2所示，將兩個(gè)繞組和的任意兩端（如2、4端）連在一起，在其中的一個(gè)繞組（如）兩端加一個(gè)低電壓，用交流電壓表分別測(cè)出端電壓、和，若是兩個(gè)繞組端壓之差，則1、3是同名端；若是兩繞組端壓之和，則1、4是同名端。2．兩線圈互感系數(shù)的測(cè)定在圖13-2電路中，互感線圈的側(cè)施加低壓交流電壓，測(cè)出及。根據(jù)互感電勢(shì)，可算得互感系數(shù)為1．耦合系數(shù)的測(cè)定兩個(gè)互感線圈耦合松緊的程度可用耦合系數(shù)K來(lái)表示其中：為線圈的自感系數(shù)，為線圈

3、的自感系數(shù)，它們的測(cè)定方法如下：先在側(cè)加低壓交流電壓，測(cè)出側(cè)開路時(shí)的電流；然后再在側(cè)加電壓，測(cè)出側(cè)開路時(shí)的電流；根據(jù)自感電勢(shì)，可分別求出自感和。當(dāng)一只互感系數(shù)M，便可算得K值。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1．直流數(shù)字電壓表、毫安表2．交流數(shù)字電壓表、電流表3．互感線圈、鐵、鋁棒4．EEL-23組件（含/3W電位器、/8W線繞電阻、發(fā)光二極管）或EEL-51組件5．滑線變阻器：/2A（自備）或EEL-54組件（/1W可調(diào)電位器）四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．測(cè)定互感線圈的同名端（1）直流法實(shí)驗(yàn)電路如圖13-3所示，將線圈、同心式套在

4、一起，并放入鐵芯。為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，調(diào)至6V，然后改變可變電阻器R（由大到小地調(diào)節(jié)），使流過(guò)側(cè)的電流不超過(guò)0.4A（選用5A量程的數(shù)字電流表），側(cè)直接接入量程的毫伏表。將鐵芯迅速的拔出和插入，觀察毫安表正、負(fù)讀數(shù)的變化，來(lái)判定和兩個(gè)線圈的同名端。（2）交流法實(shí)驗(yàn)電路如圖13-4所示，將小線圈套在線圈中。串接電流表（選0-5A的量程）后接至自耦調(diào)壓器的輸出，并在兩線圈中插入鐵芯。接通電源前，應(yīng)首先檢查自耦調(diào)壓器是否調(diào)至零位，確認(rèn)后方可接通交流電源，令自耦調(diào)壓器輸出一個(gè)很低的電壓（約2V左右），使流過(guò)電

5、流表的電流小于1.5A，然后用0-20V量程的交流電壓表測(cè)量、、，判定同名端。拆去2、4連線，并將2、3相連，重復(fù)上述步驟，判定同名端。1．測(cè)定兩線圈的互感系數(shù)M在圖13-2電路中，開路，互感線圈的側(cè)施加2V左右的交流電壓，測(cè)出并記錄、、。2．測(cè)定兩線圈的耦合系數(shù)K在圖13-2電路中，開路，互感線圈的側(cè)施加2V左右的交流電壓，測(cè)出并記錄、、。3．研究影響互感系數(shù)大小的因素在圖13-4電路中，線圈側(cè)加2V左右的交流電壓，側(cè)接入LED發(fā)光二極管與串聯(lián)的支路。（1）將鐵芯慢慢地從兩線圈中抽出和插入，觀察LE

6、D亮度及各電表讀數(shù)的變化，記錄變化現(xiàn)象。（2）改變兩線圈的相對(duì)位置，觀察LED亮度及各電表讀數(shù)的變化，記錄變化現(xiàn)象。（3）該用鋁棒替代鐵棒，重復(fù)步驟（1）、（2），觀察LED亮度及各電表讀數(shù)的變化，記錄變化現(xiàn)象。五、試驗(yàn)注意事項(xiàng)1．整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意流過(guò)線圈的電流不超過(guò)1.5A，流過(guò)線圈的電流不超過(guò)1A；2．測(cè)定同名端及其他測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)中，都應(yīng)將小線圈套在大線圈中，并行插入鐵芯；3．如實(shí)驗(yàn)室有，2A的滑線變阻器或大功率的負(fù)載，則可接在交流實(shí)驗(yàn)時(shí)的側(cè)；4．實(shí)驗(yàn)前，首先要檢查自耦調(diào)壓器，要保證手柄置在

7、零位，因?qū)嶒?yàn)時(shí)所加的電壓只有2-3V左右，因此調(diào)節(jié)時(shí)要特別仔細(xì)、小心，要隨時(shí)觀察電流表的讀數(shù)，不得超過(guò)規(guī)定值。六、預(yù)習(xí)與思考題1．什么是自感？什么是互感？在實(shí)驗(yàn)室中如何測(cè)定？2．如何判斷兩個(gè)互感線圈的同名端？若已知線圈的自感和互感，兩個(gè)互感線圈相串聯(lián)的總電感與同名端有何關(guān)系？1．互感的大小與哪些因素有關(guān)？各個(gè)因素如何影響互感的大?。科?、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．根據(jù)表13-1數(shù)據(jù)，計(jì)算回轉(zhuǎn)電導(dǎo)；2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果，畫出電壓、電流波形，說(shuō)明回轉(zhuǎn)器的阻抗逆變作用，并計(jì)算等效電感值。3．根據(jù)表13-2數(shù)據(jù)，畫出并聯(lián)

8、諧振曲線，找到諧振頻率，并和計(jì)算值相比較；4．從各實(shí)驗(yàn)結(jié)果中總結(jié)回轉(zhuǎn)器的性質(zhì)、特點(diǎn)和應(yīng)用。