楚雄师范学院本科毕业论文(设计)
由表5中的数据可得到图6
图6 线圈匝数与自感系数的关系
【结论1】 (1)由图3、图4、图5可以得出:在同一个磁环上绕上不同的线圈匝数,
线圈的自感系数就不一样,线圈的匝数越多自感系数L越大,是凹像自感系数的类直线。
(2)由图6可以得出:在不同内外半径的磁环上绕上相同的线圈匝数,磁环的自感系数不同。
(3)为以后自感线圈的绕制提供一定的参考价值、使用价值。
3.2.2高频磁粉芯软磁环
在不同内外半径的软磁环上绕上相同的线圈匝数
设内径是1.20cm,外径是2.00cm,高度为1.49cm为磁环i;内径是1.10cm,外径是1.80cm,高度为1.08cm为磁环ii;内径是0.70cm,外径是1.35cm,高度为1.14cm为磁环iii。
6
楚雄师范学院本科毕业论文(设计)
表6 线圈匝数与自感系数的关系
磁环i 线圈匝数电阻 自感系数磁环ii 电阻 自感系数磁环iii 电阻 自感系数N R/Ω 10 15 20 25 30 0.130 0.199 0.221 0.331 0.472 L/ R/Ω 0.200 0.300 0.380 0.463 0.550 L/ R/Ω 0.110 0.158 0.255 0.304 0.403 L/ 0.019 0.034 0.048 0.074 0.112 0.017 0.029 0.043 0.061 0.083 0.018 0.031 0.051 0.069 0.099 由表中的数据可得到图7
图7 线圈匝数与自感系数的关系
【结论2】 (1)由图6、图7可以得出:不同材料的磁环,绕上相同线圈匝数或是不同
的线圈匝数,磁环的自感系数也不同。 (2)其余的和结论1一样。
7
楚雄师范学院本科毕业论文(设计)
4.互感
4.1互感现象
两个相邻的线圈1和2中分别通有电流I1及I2,I1所产生的磁通量有一部分通过线圈2,如图8。线圈1中的电流发生变化时,将引起线圈2中的磁通量的改变,就会引起线圈2中产生感应电动势;一样的道理,线 圈2中的电流发生改变的时候,也会在线圈1中产生电动势。这种由其中一个回路中产生
[4]
感应电动势的现象称为互感现象。
图8
4.2互感系数 设线圈1中的电流中产生的磁通匝链数为正比,即
同理
若写成等式,则
其中:
和
1
[5]
在线圈2中产生的磁通匝链数为,线圈2中的电流 在线圈1
,在没有铁磁质时,根据毕萨定律,Ψ12与线圈1中的电流I1成
(4)
(5)
是比例系数,由每个线圈的匝数、大小、周围介质、几何形状和两个线圈
[6]
的相对位置,称为互感系数。
当自磁通与互磁通方向一致时,称为磁通相助;当自磁通与互磁通方向相反时,称为磁通相消。磁通相助和磁通相消都是两边相互影响,现在所做的是由左边的信号源影响右边线圈,如图9所示,所用的实验仪器有YB1602信号发生器一台、电感电容表一只、YB2172A晶体管毫伏表两只、直流电阻电桥电阻箱一个、导线若
干根、锰锌氧化体磁环两个等其它的材料。
图9
8
楚雄师范学院本科毕业论文(设计)
4.2.1在同一个磁环中绕上不同的线圈匝数 如图9所示,电路图如下。
信号发生器的频率
,
(6) (7)
,设左边的线圈1,右边的线圈为线圈2,
表7 互感系数和线圈匝数的关系
线圈匝N /Ω 电阻 /Ω 50.146 50.250 50.355 50.469 50.570 /Ω 5 0.146 0.154 10 0.250 0.258 15 0.355 0.364 20 0.469 0.482 25 0.570 0.590 /自感系数 /电压 电流 互感系数 /V 0.377 0.377 0.028 0.01196 2.34 1.27 1.27 0.095 0.01194 7.95 2.67 2.68 0.195 0.01191 16.37 4.62 4.63 0.285 0.01188 23.99 6.89 6.90 0.395 0.01186 33.30 /A / 9
楚雄师范学院本科毕业论文(设计)
由表7得到图10
图10互感系数和线圈匝数的关系
【结论3】 在同一个磁环中绕上不同的线圈匝数,随着线圈匝数的增加,线圈之间的互感系数越来越大。
4.2.2在相同的两个磁环中绕上不同的线圈匝数
两线圈的位置不同,位置如图11所示,设绕有红色线导线线圈为磁环甲,下面的为乙磁环,信号发生器的频率
,
,
。
图
图11
10