实验十五互感电路观测.doc

互感电路观测实验 一、实验目的 本实验的目的是学会互感电路同名端、互感系数以及耦合系数的测定方法。同时，观察两个线圈相对位置的改变，以及用不同材料作线圈芯时对互感的影响。 二、原理说明 1. 判断互感线圈同名端的方法 有两种方法可以判断互感线圈同名端：直流法和交流法。 〔1〕直流法 如图 15-1 所示，当开关 S 闭合瞬间，假设毫安表的指针正偏，那么可断定“1〞、“3〞为同名端；指针反偏，那么“1〞、“4〞为同名端。 〔2〕交流法 如图 15-2 所示，将两个线圈和的任意两端〔如 2、4 端〕联在一起，在其中的一个线圈〔如〕两端加一个低压交流电压，另一线圈开路，〔如〕，用交流电压表分别测出端电压、和。假设是两个绕组端压之差，那么 1、3 是同名端；假设是两个绕组端压之和，那么 1、4 是同名端。 2. 两线圈互感系数 M 的测定 如图 15-2，在侧施加低压交流电压，侧开路，测出及。根据互感电势；可算得互感系数为 M。 3. 耦合系数 k 的测定 耦合系数 k 可用来表示两个互感线圈耦合松紧的程度。如图 15-2，先在侧加低压交流电压，测出侧开路时的电流；然后再在侧加电压，测出侧开路时的电流，求出各自的自感和，即可算得 k 值。 三、实验设备 实验设备包括： | 序号 | 名称 | 型号 | 规格 | 数量 | 备注 | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | 1 | 可调查直流稳压电源 | 0~30V | 12 | 单相交流电源 | | 2 | 直流数字电压表 | | 1 | | | 3 | 直流数字毫安表 | | 1 | | | 4 | 直流数字安培表 | | 1 | | | 5 | 交流电压表 | | 1 | | | 6 | 交流电流表 | | 1 | | | 7 | 万用电表或交流毫伏表 | 1 | 10 | | | 8 | 空心互感线圈 | N1、N2 | 1 对 | DGJ-04 | | 9 | 可变电阻器 | 470Ω/3W | 1 | DGJ-05 | | 10 | 发光二极管 | 红色 | 1 | DGJ-05 | | 11 | 铁棒、铝棒 | 1 | DGJ-04 | 四、实验步骤 1. 分别用直流法和交流法测定互感线圈的同名端。 〔1〕直流法 实验线路如图 15-3 所示，将、同心式套在一起，并放入铁芯。侧串入 5A 量程直流数字电流表，为可调直流稳压电源，调至 6V，然后改变可变电阻器 R〔由大到小地调节〕，使流过侧的电流不超过 0.4A，侧直接接入 2mA 量程的毫安表。将铁芯迅速地拔出和插入，观察毫安表正、负读数的变化，来判定和两个线圈的同名端。 〔2〕交流法 按图 15-4 接线，将、同心式套在一起。N1 串接电流表，N2 串接交流电压表，将交流电压表的读数与 N1 的自感相比较，判定和的同名端。 实验记录： 当铁芯插入时，毫安表读数为正；铁芯拔出时，毫安表读数为负，说明 1、3 是同名端。 五、结论 通过本实验，我们学会了互感电路同名端、互感系数以及耦合系数的测定方法，并观察到了两个线圈相对位置的改变，以及用不同材料作线圈芯时对互感的影响。