实验十五互感电路观测.doc

实验十五的主题是“互感电路观测”，主要目的是学习和掌握互感电路中的一些核心概念，包括同名端的判断、互感系数的测定以及耦合系数的计算。实验旨在通过实际操作来理解线圈相对位置变化和不同线圈芯材料对互感影响。 一、互感线圈同名端的判断 1. 直流法：通过闭合开关S瞬间，观察毫安表的指针偏转方向来判断。如果指针正偏，"1"和"3"为同名端；如果指针反偏，"1"和"4"为同名端。 2. 交流法：将线圈的任意两端连接，对其中一个线圈施加低压交流电压，另一个线圈开路，通过测量端电压U13和U12、U34的差值或和来确定同名端。如果U13是差值，1，3是同名端；如果是和，1，4是同名端。 二、互感系数M的测定 在N1侧施加低压交流电压U1，N2侧开路，测量I1和U2，根据公式12221MIUUEOM可计算出互感系数M。 三、耦合系数k的测定 通过在N1侧和N2侧分别加电压，测量开路时的电流，求出自感L1和L2，然后利用公式21/kLLM来计算耦合系数k。 四、实验设备 实验所需的设备包括直流稳压电源、单相交流电源、三相自耦调压器、各种电压表、电流表、万用电表、空心互感线圈（大线圈N1和小线圈N2）、可变电阻器、发光二极管、铁棒或铝棒以及滑线变阻器等。 五、实验内容与步骤 1. 直流法和交流法判断同名端，通过改变可变电阻和观察毫安表读数的变化来确定。 2. 测定互感系数M，通过施加电压和测量电流，应用公式计算。 3. 测定耦合系数k，分别测量两线圈开路时的电流，计算自感，进而求得k值。 实验中需要注意的是，线圈的位置和材料都会影响互感，比如铁芯的使用会增强互感效应，而不同材料（如铁棒和铝棒）可能会影响磁耦合效率。此外，调整线圈间距和相对位置也会影响耦合系数k，因此实验过程中需要细心操作并仔细观察现象。通过这些实验，学生能够深入理解互感电路的工作原理及其应用。