互感的研究实验报告

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篇一：互感耦合电路实验报告

3.13用示波器研究互感耦合电路的特性

工程物理系工物22方侨光20XX0XX041

【实验原理】

互感耦合电路及其原边回路的等效电路如下图所示：原副边回路的微分方程如下：

di1di-m2dtdt

didi

-m1+L22+R2i2=0

dtdtu1=R1i1+L1

设原边电流为：

i1=I1msinwt

从微分方程组求u1的稳态解可得：

u1=(R1+DR1)I1msinwt+w(L1-DL1)I1mcoswt

式中

m2w2R2m2w2L2

，DL1=2DR1=2

22

R2+w2L2R+wL222

即副边回路对原边的影响可等效为原边电阻增加DR1，同时电感减少DL1。当R2=，即副边开路时，DR1和DL1均为0；当w一定，且R2=wL2时，DR1达到极大值

DR1max

wm2

=

2L2

【实验任务】

1．研究副边电阻R2改变时原边等效电阻增量DR1的变化。当sinwt=1时，有：

uu

R1+DR1=1t=1tR=

I1muRm

骣ut÷-1÷R÷÷?uRm桫

只要不断改变R2取值，并读取sinwt=1时的ut和uRm 值即可。2．研究当w一定时DL1随R2的变化关系。当coswt=1时，有：

u1tut

L1-DL1==R

wI1mwuRm

uRm可以利用上个实验的值，这时只需要读取coswt=1时ut的值即可。

事实上，两个实验可以同时做。

【实验结果】

上次做实验的时候有一两个数据不正确。比如测DR1时，第一组数据uRm>ut，显然不对。因此重做了一次。下面是重做的结果。

1．实验原始数据及处理

2．DR1和DL1实验结果与理论计算的结果比较

分析：

1．测DR1时，当R2比较小的时候，误差相对较大，可能和电阻箱的精度、接线电阻、接触电阻等不可忽略有关。

2．测DL1时，误差实在大得惊人了。并且误差随R2增加而增加，不过在R2=时，还是比较符合的。没想明白是什么原因。猜想也许是相对误差的计算方法的问题。因为如果考虑的是L1-DL1的相对误差的话，结果会好很多。DL1的误差会这么大，可能的原因就是我们不是直接测量它，而是测量一个比它大得多的量，而它只是附加在这个量上面一个比较小的量，因此准确性降低。

3．图表及DR1max的比较

wm2

从图中读出DR1max=16.3w，理论计算值为

DR1max==14.6w，相对误差

2L2

为11.6%。

下面的两个图用mATLAb绘制，曲线用leastsq函数拟合。

篇二：互感电路实验报告

实验十一互感电路观测

一、实验目的

1、学会互感电路同名端、互感系数以及耦合系数的测定方法。

2、理解两个线圈相对位置的改变，以及用不同材料作线圈铁芯时对互感的影响。

二、原理说明

1、判断互感线圈同名端的方法

（1）直流法

如图19-1所示，当开关s闭合瞬间，若毫安表的指针正确，则可断定“1”，“3”为同名端；指针反偏，则“1”，“4”为同名端。

（2）交流法

如图19-2所示，将两个绕组n1和n2的任意两端（如2，4端）联在一起，在其中的一个绕组（如n1）两端加一个低电压，用交流电压分别测出端电压u13、u12和u34。若u13是两个绕组端压之差，则1，3是同名端；若u13是两个绕组端压之和，则1，4是同名端。

2、两线圈互感系数m的测定。

在图19-2的n1侧施加低压交流电压u1，测出I1及u2。根据互感电势e2m≈u20=?mI；可算得互感系数为

m=u2?I1

3、耦合系数K的测定

两个互感线圈耦合松紧的程度可用耦合系数K来表示

K=m/L1L2

先在n1侧加低压交流电压u1，测出n1侧开路时的电流I1；然后再在n2侧加电压u2，测出n1侧开路时的电流I2，求出各自的自感L1和L2，即可算得K值。

三、实验设备

1、直流电压、毫安表；

2、交流电压、电流表；

3、互感线圈、铁、铝棒；

4、eeL-06组件（或eeL-18）;100Ω/3w电位器，510Ω/8w线绕电阻，发光二极管。

5、滑线变阻器；200Ω/2A（自备）

四、实验内容及步骤

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19-3所示，将n1、n2同心式套在一起，并放入铁芯。u1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n1侧的电流不超过0.4A（选用5A量程的数字电流表），n2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n1和n2两个线圈的同名端。

（2）交流法

按图19-4接线，将小线圈n2套在线圈n2中。n1串联电流表（选0~5A的量程）后接至自耦调压器的输出，并在两线圈中插入铁芯。

接通电路源前，应首先检查自耦调压器是否调至零位，确认后方可接通交流电源，令自耦调压器输出一个很低的电压（约2V左右），使流过电流表的电流小于1.5A，然后用

0~20V量程的交流电压表测量u13，u12,u34,判定同名端。

拆去2、4联线，并将2、3相接，重复上述步骤，判定同名端。

2、按原理说明(:互感的研究实验报告)2的步骤测出u1，I1，u2，计算出m。

3、将低压交流加在n2侧，n1开路，按步骤2测出u2，