实验八 互感耦合电路
一、实验目的:
1、观察两个线圈互感耦合受那些因素的影响。 2、判别两个线圈的同名端。 3、测量计算互感系数。 二、实验原理说明:
1、两个线圈几何尺寸和匝数一定时其互感的大小与两个线圈的相对
位置有关,与周围媒质有关,其实验原理如图8—1所示。
M0-0.5AL1L2~220VA
图8-1
(1)当两个线圈靠近时,互感磁通增大,互感电压升高,灯泡变亮,即互感M值变大。
(2)当两个线圈的轴线相互垂直,互感磁通减小,互感电压降低灯泡变暗,即M值变小。
(3)当两个线圈沿轴线插入铁板时,互感磁减小,灯泡变暗,即M值减小。
(4)当两个线圈间隔插入铝板时,互感磁通不变,即M值也不变。
2、判断两个线圈的同名端。
所谓同名端,即两个(多个)线圈的首端(或末端)叫做同名端。若两个线圈的同名端相连称之为反接,如图8—2所示;若两个线圈的异名端相连称之为顺接,如图8—3所示。
L1+.U-+L2.U-L2L1
图8-2 图8-3
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判断两线圈同名端的方法有两种。 (1)直流法:略。
(2)交流法:两个线圈串联即顺接和反接的两种情况下,当加上相同的端电压时, 电流不相等。其电流较小时为反接。也就判断出同名端或异名端。
3、 互感M值的计算:
互感为M值时,自感为L1和L2的两个线圈,当其作顺向连接时,其等效电感为L顺?L1?L2?2M。当其反向连接时,等效电感为L反?L1?L2?2M。由上面两式可得出:
M?L顺?L反4
三、实验仪器及设备:
1、自耦调压器 一个 2、低功率因数瓦特表D34—W 一个 3、电压表T15—V 一只 4、电流表T15—mA 一只 5、电感线圈 2个 6、灯泡 一只 四、实验内容及步骤:
1、观察互感现象:按图8—1接线。两个线圈靠紧,自耦调压器旋到零位。接通电源,再缓慢调压,调至电流为0.5A时,灯泡已亮。
(1)分别改变两线圈的距离及夹角,从灯泡的亮度来观察M值的变化,并记下来。当两线圈稍微移开点距离时M 。当两线圈轴线夹角增大时M 。
(2)两线圈紧靠,慢慢插入铁板隔开M 。
(3)两线圈稍许移开,中间用铁板隔开M 。中间用铝板隔开M 。
2、判断两线圈同名端。 按图8---4接线。
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AI*U*W1L123L24~220V
图8-4
(1) L1的2端与L2的3端相接。通电调压至30V记下电流值 。
(2)L1的2端与L2的4端相接。通电调压至30V记下电流
值 。此时判断出2和3相接,2和4相接为 即 和 为同名端。
3、测定互感系数。
(1)两线圈靠紧,相对位置不变,分别用正向和反向串联。 (2)接通电源,调压器调到电流为500mA时,分别记下P、U、I的值于表中,数据检查后,再整理好实验台。
接法 I 正接 反接 测量值 U P R Z 计算值 X L M 五、说明:
1、每实验一次数据后,断开电源调压,不得超过电表规定的数值。
2、调压时边观察电表边调压,不得超过电表规定的数值。 六、填写实验报告及回答问题:
1、从实验观察所知,两线圈间的互感大小与哪些因素有关,为什么?
2、如何用直流法判断两线圈的同名端。简单设计出实验原理图。
3、判断同名端有何作用?
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