互感耦合电路

关于互感耦合电路第一页，共十五页，2022年，8月28日

实验目的

学习互感线圈极性端、自感系数、互感系数、偶合系数的测量方法；第二页，共十五页，2022年，8月28日原理与说明第三页，共十五页，2022年，8月28日1、互感线圈极性端的测定1）电流判别法：

在图1中，设两个偶合线圈的自感系数分别为L1和L2，它们之间的互感为M。将两个线圈的非同名端相联，称为顺接，其等效电感为L顺=L1+L2+2M

图１第四页，共十五页，2022年，8月28日

若将两个线圈的同名端相联，称为反接，其等效电感为L反=L1+L2-2M

因此，等效电抗X正>X反利用这种关系，在两个线圈间A点串联方式不同，加上相同的正弦电压，则顺接时电流I(Ur)小，反接时电流I(Ur)大。图１第五页，共十五页，2022年，8月28日2)电压判别法设两个偶合线圈的自感系数分别为L1和L2，它们之间的互感为M。在同样大小的电压作用下,忽略两线圈的内阻,若两个线圈顺接,则U=U1+U2由此式可以看出，U值较U1和U2都大。若将两个线圈反接,则U=U1-U2由此式可以看出，U值较U1和U2中较大的值小图2第六页，共十五页，2022年，8月28日2、自感系数L的测量方法一：图3如图3所示,将被测的自感线圈看成一个复阻抗Z：

Z=rL+jωLω=2πf（f为电源频率）Us第七页，共十五页，2022年，8月28日rL=/Z/cosφzL=/Z/sinφz=/Z/sinφz1ω12πf因此:测量：被测线圈两端的电压UL，电阻R两端的电压UR，以及两者之间的相位差Us图3第八页，共十五页，2022年，8月28日方法二：用”谐振法“测量。自拟实验方案进行测量。3、互感系数M的测量图4方法一：在图4中，L1两端加正弦交流电压Us，L2开路，则I2=0，U2=ωMI1，所以分别测出U2、I1，则M可由下式算出：

M==UsU2ωI1U22πfR.UR第九页，共十五页，2022年，8月28日方法二：

M=Ln1-Ln24Ln1：两线圈顺接时的等值电感Ln2：两线圈反接时的等值电感第十页，共十五页，2022年，8月28日4、测量偶合系数K方法一：K=M/√方法二：图5中，U1=U2=5v，f=1KHz，分别测量U1、U2、U1K、U2K的值，计算K1，K2，KL1L2图5第十一页，共十五页，2022年，8月28日实验内容一、测量互感线圈的极性端：1、电流比较法：实验电路按书上的图14-8连接，数据写入表14-12、电压比较法：实验电路按书上的图14-9连接，数据写入表14-1二、测量两个线圈的自感系数L1、L2和两线圈顺接、反接时的等值电感Ln1、Ln2，实验电路按图14-10连接，数据写入表14-2第十二页，共十五页，2022年，8月28日注意：加小变压器，将信号发生器的接地输出变为浮地输出第十三页，共十五页，2022年，8月28日三、测量互感系数M方法一：按图14-11连接电路，分别测量UR、U2的值，然后计算M方法二：利用实验内容二的测量结果计算M，在实验报告中完成四、测量偶合系数K方法一：利用实验内容三的测量结果进行计算，在实验报告中完成方法二：按图14-6连接电路，U1=U2=5V，分别