互感的研究实验报告.doc
文本预览下载声明
互感的研究实验报告
篇一:互感耦合电路实验报告
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 2002016041
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-M2 dtdt
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=2 DR1=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:
u1’tut’
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uRmut,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=,理论计算值为DR1max==,相对误差
2L2
为%。
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
显示全部