互感電路的測量的實驗報告

　　一、實驗目的

　　1、學會互感電路同名端、互感系數以及耦合系數的測定方法。

　　2、理解兩個線圈相對位置的改變，以及用不同材料作線圈鐵芯時對互感的影響。

　　二、原理說明

　　1、判斷互感線圈同名端的方法

　　（1）直流法

　　如圖19-1所示，當開關S閉合瞬間，若毫安表的指針正確，則可斷定“1”，“3”為同名端；指針反偏，則 “1”，“4”為同名端。

　　（2）交流法

　　如圖19-2所示，將兩個繞組N1和N2的任意兩端（如2，4端）聯在一起，在其中的一個繞組（如N1）兩端加一個低電壓，用交流電壓分別測出端電壓U13、U12和U34。若U13是兩個繞組端壓之差，則1，3是同名端；若U13是兩個繞組端壓之和，則1，4是同名端。

　　2、兩線圈互感系數M的測定。

　　在圖19-2的N1側施加低壓交流電壓U1，測出I1及U2。根據互感電勢E2M≈U20=MI；可算得互感系數為

　　M=U2I1

　　3、耦合系數K的測定

　　兩個互感線圈耦合松緊的程度可用耦合系數K來表示

　　K=M/L1L2

　　先在N1側加低壓交流電壓U1，測出N1側開路時的電流I1；然后再在N2側加電壓U2，測出N1側開路時的電流I2，求出各自的自感L1和L2，即可算得K值。

　　三、實驗設備

　　1、直流電壓、毫安表；

　　2、交流電壓、電流表；

　　3、互感線圈、鐵、鋁棒；

　　4、EEL-06組件（或EEL-18）;100Ω/3W電位器，510Ω/8W線繞電阻，發光二極管。

　　5、滑線變阻器；200Ω/2A（自備）

　　四、實驗內容及步驟

　　1、分別用直流法和交流法測定互感線圈的同名端。

　　（1）直流法

　　實驗線路如圖19-3所示，將N1、N2同心式套在一起，并放入鐵芯。U1為可調直流穩壓電源，調至6V，然后改變可變電阻器R（由大到小地調節），使流過N1側的電流不超過0.4A（選用5A量程的數字電流表），N2側直接接入2mA量程的毫安表。將鐵芯迅速地拔出和插入，觀察毫安表正、負讀數的變化，來判定N1和N2兩個線圈的同名端。

　　（2）交流法

　　按圖19-4接線，將小線圈N2套在線圈N2中。N1串聯電流表（選0~5A的量程）后接至自耦調壓器的輸出，并在兩線圈中插入鐵芯。

　　接通電路源前，應首先檢查自耦調壓器是否調至零位，確認后方可接通交流電源，令自耦調壓器輸出一個很低的電壓（約2V左右），使流過電流表的電流小于1.5A，然后用0~20V量程的交流電壓表測量U13，U12,U34,判定同名端。

　　拆去2、4聯線，并將2、3相接，重復上述步驟，判定同名端。

　　2、按原理說明2的步驟測出U1，I1，U2，計算出M。

　　3、將低壓交流加在N2側，N1開路，按步驟2測出U2，I1，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。

　　5、觀察互感現象

　　在圖19-4的N1側接入LED發光二極管與510Ω串聯的支路。

　　（1）將鐵芯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的變化，記錄現角。

　　（2）改變兩線圈的相對位置，觀察LED亮度的變化及儀表讀數。

　　（3）改用鋁棒代替鐵棒，重復(1),(2)的步驟，觀察LED的亮度變化，記錄現象。

　　五、實驗注意事項

　　1、整個實驗過程中，注意流過線圈N1的電流不超過1.5A，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據的實驗中，都應將小線圈N2套在大線圈N1中，并行插入鐵芯。

　　3、如實驗室各有200Ω，2A的滑線變阻器或大功率的負載，則可接在交流實驗時的N側。

　　4、實驗前，首先要檢查自耦調壓器，要保證手柄置在零位，因實驗時所加的電壓只有2~3V左右。因此調節時要特別仔細，小心，要隨時觀察電流表的讀數，不得超過規定值。

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