第七章 含有互感电路的分析
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互感电路实验报告互感电路实验报告引言:互感电路是电工学中的重要实验内容之一,通过互感电路的实验研究,可以深入理解电磁感应的原理和互感现象。
本实验旨在通过搭建互感电路,观察和分析电流、电压的变化规律,以及互感现象对电路性能的影响。
实验目的:1. 了解互感电路的基本原理和概念。
2. 掌握互感电路的搭建方法和测量技巧。
3. 观察和分析互感电路中电流、电压的变化规律。
4. 研究互感现象对电路性能的影响。
实验原理:互感电路是由两个或多个线圈(即电感)通过磁场相互联系而形成的电路。
当通过一个线圈的电流变化时,会在另一个线圈中产生感应电动势,从而引起电流的变化。
这种相互感应的现象称为互感现象。
实验器材和仪器:1. 交流电源2. 电感线圈3. 电阻4. 电压表5. 电流表6. 示波器实验步骤:1. 搭建互感电路,将两个电感线圈串联,通过交流电源供电。
2. 将电阻接在电感线圈的一侧,以控制电流大小。
3. 使用电压表和电流表分别测量电感线圈中的电压和电流。
4. 根据实验数据,绘制电流-时间和电压-时间的波形图。
5. 调整交流电源的频率,观察电流、电压的变化规律。
6. 分析互感现象对电路性能的影响,如电压的放大或衰减、相位差等。
实验结果与分析:通过实验观察和数据分析,我们得到了电流-时间和电压-时间的波形图。
在互感电路中,当一个电感线圈中的电流变化时,另一个电感线圈中也会产生感应电动势,从而引起电流的变化。
这种变化可以通过示波器观察到,波形图呈现出一定的相位差。
在实验中,我们还发现了互感现象对电路性能的影响。
当两个电感线圈的互感系数较大时,电压的放大效应明显,即在输入电流较小的情况下,输出电压可以得到显著的放大。
而当互感系数较小时,电压的衰减效应较为明显,输入电流较大时,输出电压的增益较小。
此外,我们还观察到了互感电路中的共振现象。
当交流电源的频率与电感线圈的共振频率相匹配时,电流和电压的幅值会达到最大值,同时相位差也会发生变化。
互感电路实验报告1. 了解互感电路的基本原理;2. 掌握互感电路的实验方法;3. 探究电感互感现象的特性与规律。
实验仪器:1. 直流电源;2. 电阻箱;3. 电感器;4. 互感线圈;5. 数字万用表;6. 示波器。
实验步骤:1. 搭建串联电感电路,将电感器连接在直流电源的正负端之间,接通电源;2. 调节电源电压,使电流保持稳定;3. 分别测量电感器的电压和电流,并记录;4. 拆解串联电感电路,将互感线圈连接在电源的负极和电感器之间;5. 测量互感线圈的电压和电感器的电流,并记录;6. 分析实验数据,观察互感电路的特性。
实验原理:互感现象是指电感元件(线圈)中的磁通量分布引起的两个线圈之间的电流耦合现象。
当改变一个线圈中的电流时,会在另一个线圈中感应出电动势,从而产生电压。
互感电路由一个电感器和一个互感线圈组成。
通过改变电感器的电流,可以观察到互感线圈中的电压的变化。
实验结果:在实验中,我们记录了电感器和互感线圈中的电压和电流数据,通过计算和分析,得到了以下实验结果:1. 在串联电感电路中,当改变电感器的电流时,电感器的电流和电压均随之变化,呈正相关关系;2. 在互感电路中,当改变电感器的电流时,互感线圈中的电压随之变化,呈正相关关系,但变化幅度较小。
实验讨论:1. 电感现象是由于电感器和互感线圈中的磁通量变化引起的。
当电感器中的电流发生变化时,线圈中的磁场强度也随之变化,从而导致互感线圈中的电压发生变化。
2. 在串联电感电路中,电感器的电流和电压的正相关关系表明,随着电感器电流的增大,电感器中的磁场强度增大,导致其自感电势增大,从而使电压也增大。
3. 在互感电路中,互感线圈中的电压和电流的正相关关系表明,互感线圈中的磁场强度随电感器电流的变化而变化,并感应出电动势,从而产生电压。
4. 互感电路的特性主要受到电感器和互感线圈的参数影响,如线圈的匝数、磁芯的材料和电感的大小等。
5. 互感电路在实际应用中具有重要意义,如变压器、感应器和互感耦合放大器等。
一、填空题1、当流过一个线圈中的电流发生变化时,在线圈本身所引起的电磁感应现象称 现象,若本线圈电流变化在相邻线圈中引起感应电压,则称为 现象。
2、当端口电压、电流为 参考方向时,自感电压取正;若端口电压、电流的参考方向 ,则自感电压为负。
3、互感电压的正负与电流的 及 端有关。
4、两个具有互感的线圈顺向串联时,其等效电感为 ;它们反向串联时,其等效电感为 。
5、两个具有互感的线圈同侧相并时,其等效电感为 ;它们异侧相并时,其等效电感为 。
6、理想变压器的理想条件是:①变压器中无 ,②耦合系数K = ,③线圈的 量和 量均为无穷大。
理想变压器具有变换 特性、变换 特性和变换 特性。
7、理想变压器次级负载阻抗折合到初级回路的反射阻抗Z 1n = 。
二、判断下列说法的正确与错误、1、由于线圈本身的电流变化而在本线圈中引起的电磁感应称为自感。
( )2、由同一电流引起的感应电压,其极性始终保持一致的端子称为同名端。
( )3、两个串联互感线圈的感应电压极性,取决于电流流向,与同名端无关。
( )4、顺向串联的两个互感线圈,等效电感量为它们的电感量之和。
( )5、同侧相并的两个互感线圈,其等效电感量比它们异侧相并时的大。
( )6、通过互感线圈的电流若同时流入同名端,则它们产生的感应电压彼此增强。
( )三、单项选择题1、符合全耦合、参数无穷大、无损耗3个条件的变压器称为( )A 、空芯变压器B 、理想变压器C 、实际变压器2、线圈几何尺寸确定后,其互感电压的大小正比于相邻线圈中电流的 ( )A 、大小B 、变化量C 、变化率3、两互感线圈的耦合系数K=( )A 、21L L MB 、21L L MC 、21L L M 4、两互感线圈同侧相并时,其等效电感量L 同=( )A 、M L L M L L 221221-+-B 、2212212M L L M L L ++-C 、221221ML L M L L -+-5、两互感线圈顺向串联时,其等效电感量L 顺=( )A 、M L L 221-+B 、M L L ++21C 、M L L 221++6、符合无损耗、K=1和自感量、互感量均为无穷大条件的变压器是( )A 、理想变压器B 、全耦合变压器C 、空芯变压器。
互感电路分析————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:互感电路分析一、是非题1.互感耦合线圈的同名端仅与两线圈的绕向及相对位置有关,而与电流的参考方向无关。
2.图示两互感线圈的a、c两端互为同名端,则可推断b、d也互为同名端。
3.当两互感线圈的电流同时流出同名端时,两个电流所产生磁场是互相削弱的。
4.互感电压的正负不仅与线圈的同名端有关,还与电流的参考方向有关。
5.耦合电感初、次级的电压、电流分别为u1、u2和i1、i2。
若次级电流i2为零,则次级电压u2一定为零。
6.对图示电路有。
7.对右上图示电路有。
8.图示电路中互感电压u M为参考方向,当开关S闭合瞬间,u M的真实方向与参考方向相同。
9.图示耦合电感电路中,互感电压u M为参考方向,当开关S断开瞬间,u M的真实方向与参考方向相反。
10.如图所示,当i1按图示方向流动且不断增大时,i2的实际方向如图所示。
11.对右上图示电路有:12.某匝数为N的线圈,自感为L,如果此线圈的匝数增加一倍,则其自感变为4L。
13.两个耦合电感串联,接至某正弦电压源。
这两个电感无论怎样串联都不影响电压源的电流。
1.答案(+)2.答案(+)3.答案(-)4.答案(+)5.答案(-)6.答案(-)7.答案(-)8.答案(-)9.答案(+)10.答案(-)11.答案(-)12.答案(+)13.答案(-)二、单项选择题1.两个自感系数各为L1、L2的耦合电感,其互感系数的最大值为(A)L1L2 (B)(C)L1+L2 (D)2.电路如图所示,开关S动作后时间常数最大的电路是:3.图示电路中,若已知,而不详,则电压为(A)(B)不能确定(C)(D)4.右上图示电路中、,则u1为(A)(B)(C)(D)5.图示电路中的开路电压为(A)(B)(C)(D)6.图示电路中,i S=sin(2fπt+45︒)A,f =50Hz当t =10ms时,u2为(A)正值 (B)负值 (C)零值 (D)不能确定7.电路如右上图所示,已知L1=6H,L2=3H,M=2H,则ab两端的等效电感为(A)13H (B)5H (C)7H (D)11H8.图示两互感线圈串联接于正弦交流电源,则当耦合因数k逐渐增大时,电源输出的平均功率P(A)逐渐减小 (B)逐渐增大 (C)无法确定9.两耦合线圈顺向串联时等效电感为0.7H,反向串联时等效电感为0.3H,则可确定其互感M为(A)0.1H (B)0.2H (C)0.4H (D)无法确定10.图示二端网络的等效阻抗Z ab为:(A)j1Ω (B)j2Ω (C)j3Ω11.右上图示电路,S闭合后电路的时间常数 为(A)15ms (B)25ms (C)5ms (D)其他值12.图示电路中,开关S动作后时间常数最大的电路是:13.左下图示电路,耦合因数k=1,L1=1H,L2=1H,,则与分别为(A)10V与0V (B)10V与20V(C)-10V与0V (D)-10V与20V14.右上图示电路中,互感M=1H,电源频率ω=1rad/s,a、b两端的等效阻抗Z 为(A)j1Ω (B)0 (C)j2Ω (D)j4Ω15.图示电路中L1=1H,L2=1H,M=0.5H,C=100μF,则电路的谐振频率f0为(A)(B)(C)(D)1.答案(D)2.答案(A)3.答案(B)4.答案(C)5.答案(B)6.答案(B)7.答案(A)8.答案(A)9.答案(A)10.答案(C)11.答案(B)12.答案(C)13.答案(D)14.答案(B)15.答案(D)三、填空题1.对于L1=1H、L2=4H的耦合电感,若能实现全耦合,则互感M为____2.耦合电感的同名端与两个线圈的绕向和相对位置有关,与电流的参考方向_____________。
互感电路分析一、是非题1.互感耦合线圈的同名端仅与两线圈的绕向及相对位置有关,而与电流的参考方向无关。
2.图示两互感线圈的a、c两端互为同名端,则可推断b、d也互为同名端。
3.当两互感线圈的电流同时流出同名端时,两个电流所产生磁场是互相削弱的。
4.互感电压的正负不仅与线圈的同名端有关,还与电流的参考方向有关。
5.耦合电感初、次级的电压、电流分别为u1、u2和i1、i2。
若次级电流i2为零,则次级电压u2一定为零。
6.对图示电路有。
7.对右上图示电路有。
8.图示电路中互感电压u M为参考方向,当开关S闭合瞬间,u M的真实方向与参考方向相同。
9.图示耦合电感电路中,互感电压u M为参考方向,当开关S断开瞬间,u M的真实方向与参考方向相反。
10.如图所示,当i1按图示方向流动且不断增大时,i2的实际方向如图所示。
11.对右上图示电路有:12.某匝数为N的线圈,自感为L,如果此线圈的匝数增加一倍,则其自感变为4L。
13.两个耦合电感串联,接至某正弦电压源。
这两个电感无论怎样串联都不影响电压源的电流。
1.答案(+)2.答案(+)3.答案(-)4.答案(+)5.答案(-)6.答案(-)7.答案(-)8.答案(-)9.答案(+)10.答案(-)11.答案(-)12.答案(+)13.答案(-)二、单项选择题1.两个自感系数各为L1、L2的耦合电感,其互感系数的最大值为(A)L1L2 (B)(C)L1+L2 (D)2.电路如图所示,开关S动作后时间常数最大的电路是:3.图示电路中,若已知,而不详,则电压为(A)(B)不能确定(C)(D)4.右上图示电路中、,则u1为(A)(B)(C)(D)5.图示电路中的开路电压为(A)(B)(C)(D)6.图示电路中,i S=sin(2fπt+45︒)A,f =50Hz当t =10ms时,u2为(A)正值 (B)负值 (C)零值 (D)不能确定7.电路如右上图所示,已知L1=6H,L2=3H,M=2H,则ab两端的等效电感为(A)13H (B)5H (C)7H (D)11H8.图示两互感线圈串联接于正弦交流电源,则当耦合因数k逐渐增大时,电源输出的平均功率P(A)逐渐减小 (B)逐渐增大 (C)无法确定9.两耦合线圈顺向串联时等效电感为0.7H,反向串联时等效电感为0.3H,则可确定其互感M为(A)0.1H (B)0.2H (C)0.4H (D)无法确定10.图示二端网络的等效阻抗Z ab为:(A)j1Ω (B)j2Ω (C)j3Ω11.右上图示电路,S闭合后电路的时间常数τ为(A)15ms (B)25ms (C)5ms (D)其他值12.图示电路中,开关S动作后时间常数最大的电路是:13.左下图示电路,耦合因数k=1,L1=1H,L2=1H,,则与分别为(A)10V与0V (B)10V与20V(C)-10V与0V (D)-10V与20V14.右上图示电路中,互感M=1H,电源频率ω=1rad/s,a、b两端的等效阻抗Z 为(A)j1Ω (B)0 (C)j2Ω (D)j4Ω15.图示电路中L1=1H,L2=1H,M=0.5H,C=100μF,则电路的谐振频率f0为(A)(B)(C)(D)1.答案(D)2.答案(A)3.答案(B)4.答案(C)5.答案(B)6.答案(B)7.答案(A)8.答案(A)9.答案(A)10.答案(C)11.答案(B)12.答案(C)13.答案(D)14.答案(B)15.答案(D)三、填空题1.对于L1=1H、L2=4H的耦合电感,若能实现全耦合,则互感M为____2.耦合电感的同名端与两个线圈的绕向和相对位置有关,与电流的参考方向_____________。