实验七 互感电路及测试【PPT课件】
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电工学自感互感ppt课件
分。
变压器
在交流电路中，电感元件可以组 成变压器，实现电压和电流的变
换，以及电气隔离。
无功补偿
在交流电网中，电感元件可以用 于无功补偿，提高电网的功率因
数，改善电能质量。
电感元件在滤波电路中的应用
低通滤波器
电感与电容元件可以组成低通滤波器，允许低频信号通过，抑制 高频信号。
高通滤波器
利用电感元件，可以组成高通滤波器，用于消除低频噪声，提取高 频信号。
电工学自感互感ppt课件
• 自感现象 • 互感现象 • 电感元件的特性 • 电感元件的应用 • 自感和互感的实验研究
01 自感现象
自感现象的定义
自感现象
当一个线圈中的电流发生变化时 ，会在自身产生一个感应电动势 ，阻碍电流的变化，这种现象称 为自感现象。
产生原因
由于磁场的变化导致线圈中的磁 通量发生变化，从而产生感应电 动势。
03 电感元件的特性
电感元件的电压电流关系
总结词
电感元件的电压和电流之间存在相位差，即电压超前电流90 度。
详细描述
当交流电通过电感元件时，由于磁场的变化，会产生感应电 动势，这个电动势会阻碍电流的变化。因此，电感元件的电 压和电流之间存在相位差，即电压超前电流90度。
电感元件的功率损耗
总结词
带通滤波器与带阻滤波器
通过调整电感与电容的参数，还可以实现带通或带阻滤波，允许或 抑制特定频段的信号通过。
电感元件在谐振电路中的应用
1 2 3
串联谐振
在串联谐振电路中，电感与电容的阻抗相互抵消 ，使得整个电路呈现纯阻性。此时，电流最大， 而电压与电阻成正比。
并联谐振
在并联谐振电路中，电感与电容的电流相互抵消 ，总电流为零。此时，电压最大，而电流与电阻 成正比。
变压器
在交流电路中，电感元件可以组 成变压器，实现电压和电流的变
换，以及电气隔离。
无功补偿
在交流电网中，电感元件可以用 于无功补偿，提高电网的功率因
数，改善电能质量。
电感元件在滤波电路中的应用
低通滤波器
电感与电容元件可以组成低通滤波器，允许低频信号通过，抑制 高频信号。
高通滤波器
利用电感元件，可以组成高通滤波器，用于消除低频噪声，提取高 频信号。
电工学自感互感ppt课件
• 自感现象 • 互感现象 • 电感元件的特性 • 电感元件的应用 • 自感和互感的实验研究
01 自感现象
自感现象的定义
自感现象
当一个线圈中的电流发生变化时 ，会在自身产生一个感应电动势 ，阻碍电流的变化，这种现象称 为自感现象。
产生原因
由于磁场的变化导致线圈中的磁 通量发生变化，从而产生感应电 动势。
03 电感元件的特性
电感元件的电压电流关系
总结词
电感元件的电压和电流之间存在相位差，即电压超前电流90 度。
详细描述
当交流电通过电感元件时，由于磁场的变化，会产生感应电 动势，这个电动势会阻碍电流的变化。因此，电感元件的电 压和电流之间存在相位差，即电压超前电流90度。
电感元件的功率损耗
总结词
带通滤波器与带阻滤波器
通过调整电感与电容的参数，还可以实现带通或带阻滤波，允许或 抑制特定频段的信号通过。
电感元件在谐振电路中的应用
1 2 3
串联谐振
在串联谐振电路中，电感与电容的阻抗相互抵消 ，使得整个电路呈现纯阻性。此时，电流最大， 而电压与电阻成正比。
并联谐振
在并联谐振电路中，电感与电容的电流相互抵消 ，总电流为零。此时，电压最大，而电流与电阻 成正比。
互感和自感-PPT课件
5
再思考
断电自感中 A在熄灭前一定会 闪亮一下吗？
6
思考与讨论
自感电动势的大小与什么因素有关？ 对同一个线圈：穿过线圈的磁通量变化的快 慢跟电流变化快慢有关系。
E∝△I/△t 对不同的线圈：电流变化快慢相同的情况下， 产生的自感电动势是不相同的
7
自感系数
自感电动势 E 与线圈本身的特性有关 ——用自感系数L来表示线圈的这种特性. 自感系数简称自感或是电感.跟线圈的
互感和自感
问题： 发生电磁感应现象、产生感应电动
势的条件是什么？如何满足此条件？ 如果通过线圈本身的电流有变化，
使它里面的磁通量改变，能不能产生电 动势？
1
实验探究——通电自感
用图1电路作演示实验。 A1和A2是规格相同的两个灯泡.合上开关K，调 节R1，使A1和A2亮度相同，再调节R2，使A1和 A2正常发光，然后打开K再合上开关K的瞬间， 同学们看到了什么?（实验要反复几次） 现象：A2比A1先亮.
2
实验探究——断电自感
用图2电路作演示实验. 合上开关K，调节R使A正常发光.打开K的 瞬间，同学们看到了什么？(实验要反复 几次)
现象：A在熄灭前闪 亮一下.
3
分析与讨论
实验（1）和实验(2)中的两种现象
现象：A2比A1先亮.
现象：A在熄灭前闪 亮一下.
4自Leabharlann 现象当导体中的电流发生变化时,导体本身 就产生感应电动势,这个电动势总是阻碍导 体中原来电流的变化.像这种由于导体本身 的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做 自感现象,在自感现象中产生的感应电动势, 叫做自感电动势.
三、自感现象的应用---日光灯的工作原理
归纳出日光灯的工作过程 通电——启动器氖气放电——U形触片受热膨胀——接通镇流
再思考
断电自感中 A在熄灭前一定会 闪亮一下吗？
6
思考与讨论
自感电动势的大小与什么因素有关？ 对同一个线圈：穿过线圈的磁通量变化的快 慢跟电流变化快慢有关系。
E∝△I/△t 对不同的线圈：电流变化快慢相同的情况下， 产生的自感电动势是不相同的
7
自感系数
自感电动势 E 与线圈本身的特性有关 ——用自感系数L来表示线圈的这种特性. 自感系数简称自感或是电感.跟线圈的
互感和自感
问题： 发生电磁感应现象、产生感应电动
势的条件是什么？如何满足此条件？ 如果通过线圈本身的电流有变化，
使它里面的磁通量改变，能不能产生电 动势？
1
实验探究——通电自感
用图1电路作演示实验。 A1和A2是规格相同的两个灯泡.合上开关K，调 节R1，使A1和A2亮度相同，再调节R2，使A1和 A2正常发光，然后打开K再合上开关K的瞬间， 同学们看到了什么?（实验要反复几次） 现象：A2比A1先亮.
2
实验探究——断电自感
用图2电路作演示实验. 合上开关K，调节R使A正常发光.打开K的 瞬间，同学们看到了什么？(实验要反复 几次)
现象：A在熄灭前闪 亮一下.
3
分析与讨论
实验（1）和实验(2)中的两种现象
现象：A2比A1先亮.
现象：A在熄灭前闪 亮一下.
4自Leabharlann 现象当导体中的电流发生变化时,导体本身 就产生感应电动势,这个电动势总是阻碍导 体中原来电流的变化.像这种由于导体本身 的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做 自感现象,在自感现象中产生的感应电动势, 叫做自感电动势.
三、自感现象的应用---日光灯的工作原理
归纳出日光灯的工作过程 通电——启动器氖气放电——U形触片受热膨胀——接通镇流
互感和自感PPT课件7 人教课标版
7大多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己
8命运把人抛入最低谷时，往往是人生转折的最佳期。 若自怨自艾，必会坐失良机！
S
R2 R1
A1 A2
L
5、如图AB是相同的小灯泡，L是带铁芯的线圈， 电阻不记，调节R，电路稳定时，两灯泡都正常 B 发光，则在开关合上和断开时 （ ）
A、两灯同时亮，同时灭 B、合上S，B比A先达到正常发 光状态 C、断开S，AB两灯都不会立即 灭，通过AB两灯的电流方向都与原电 流方向相同 D、断开S时，A灯会突然闪亮一下后，再熄灭
D. 在电路b中，断开S后，A将先变得更亮，然后渐暗
A L L
（ a）
R
（ b） S
R
A了一对翅膀。
2一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。
3生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。
4读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。 5最聪明的人是最不愿浪费时间的人。 6不要因为怕被玫瑰的刺伤到你，就不敢去摘玫瑰。
一、互感现象
两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线
圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场 会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现 象叫做互感。 互感现象可以把能量由一个电路传到另一个 电路。互感现象的应用——变压器
二、自感现象： 【演示实验1】通电自感现象。
【演示实验2】断电自感现象。
三、归纳总结：
L
提示：线圈中的电流不能突变
I0
R
S
R
3、 如图示电路，合上S时，发现电流表A1向右
偏，则当断开S的瞬间，电流表A1 、 A2指针的 偏转情况是：（ A ）
A. A1向左，A2向右
S
R2
R1
互感和自感(PPT课件)
10.7 互感与自感
问题引入 互感 变压器 感应圈 自感现象 自感系数
问题引入
我国的市电是电压为220V、频率为50Hz的交变电流， 但发电厂要先用升压变压器将电压升高后再向远距离的用 户输送，到了目的地之后，必须再用降压变压器将电压降 到220V再输送给用户。那末，你知道变压器是怎样升压和 降压的吗？
180
例2 一个线圈的电流在0.01s内变化了0.5 A，所产生
的自感电动势为20V，求线圈的自感系数？
解：由自感电动势公式
EL
L
I t
得
L
EL
t I
20
0.01 0.5
H
0.4
H
练习
1. 有一个线圈，它的自感系数是0.6 H，当通过它的
电流在0.01s 内由0.5 A增加到2.0 A时，求线圈中产生的自
实验证明：变压器
原、副线圈两端的电压
跟它们的匝数成正比，
即：
U1 n1 U 2 n2
2. 变压器的种类
（1）升压变压器：n2＞n1，U2＞U1 。 （2）降压变压器: n2＜n1，U2＜U1 。 3. 电流与匝数的关系
变压器工作的时候，原线圈输入的功率除少量的热损
耗外，大部分从副线圈输出。由于热损耗功率一般很小
，所以，可近似认为变压器副线圈输出的功率等于原线
圈输入的电功率，即 I2U2。 I1U1
I1 I2
U2 U1
n2 n1
I1 n2 I2 n1
可见，变压器原、副线圈的电流I1、I2跟变压器原、
副线圈的匝数成反比。
三、感应圈 1. 感应圈的作用 是一种特殊形式的升压变压器。 2. 感应圈的结构 3. 感应圈的工作原理
一、互感 定义 由于一个线圈中的电流变化，而使邻近另 一 个线圈中产生感应电动势的现象，叫做互感。
问题引入 互感 变压器 感应圈 自感现象 自感系数
问题引入
我国的市电是电压为220V、频率为50Hz的交变电流， 但发电厂要先用升压变压器将电压升高后再向远距离的用 户输送，到了目的地之后，必须再用降压变压器将电压降 到220V再输送给用户。那末，你知道变压器是怎样升压和 降压的吗？
180
例2 一个线圈的电流在0.01s内变化了0.5 A，所产生
的自感电动势为20V，求线圈的自感系数？
解：由自感电动势公式
EL
L
I t
得
L
EL
t I
20
0.01 0.5
H
0.4
H
练习
1. 有一个线圈，它的自感系数是0.6 H，当通过它的
电流在0.01s 内由0.5 A增加到2.0 A时，求线圈中产生的自
实验证明：变压器
原、副线圈两端的电压
跟它们的匝数成正比，
即：
U1 n1 U 2 n2
2. 变压器的种类
（1）升压变压器：n2＞n1，U2＞U1 。 （2）降压变压器: n2＜n1，U2＜U1 。 3. 电流与匝数的关系
变压器工作的时候，原线圈输入的功率除少量的热损
耗外，大部分从副线圈输出。由于热损耗功率一般很小
，所以，可近似认为变压器副线圈输出的功率等于原线
圈输入的电功率，即 I2U2。 I1U1
I1 I2
U2 U1
n2 n1
I1 n2 I2 n1
可见，变压器原、副线圈的电流I1、I2跟变压器原、
副线圈的匝数成反比。
三、感应圈 1. 感应圈的作用 是一种特殊形式的升压变压器。 2. 感应圈的结构 3. 感应圈的工作原理
一、互感 定义 由于一个线圈中的电流变化，而使邻近另 一 个线圈中产生感应电动势的现象，叫做互感。
电路原理互感电路总结PPT课件
u1
L1
di1 dt
M
di2 dt
+* u_1 L1
+ L2 _u2 *
u1
L1
di1 dt
M
di2 dt
u2
M
di1 dt
L2
di2 dt
u2Mdi1 dt NhomakorabeaL2
di2 dt
在正弦交流电路中，其相量形式的方程为
互感抗：M ZM jM
•
I1
j M
•
I2
+
*
•
U1
j L1
+
*
j L2
•
U2
_
_
U1 jL1I1 jMI2 U2 jMI1 jL2I2
º
同理可推得
-M
º
*M
L1
* L2
º L1+M
L2+M
º
º
上面方法同样适合于两个互感线圈所在的支路 只有一个公共节点情况
º
* L1
M *
º
L2
M
º L1-M
º
L2 -M
º
P237
I3 º+
U
º_
jM
I1 * * I2
j L1
j L2
R1
R2
去磁耦合电路(相量模型)
I3 jM
º+
I1
U j(L1 M )
求: ZL 并求负载获得的有功功率.
•
I1 10
j2
•
I2
•
I1 Z11=10+j10
+
•
US
–
**
互感和自感课件
解析：S 闭合，电路中电阻由 2R 减小为 R，电流从 I0＝2ER增
大到 I′＝ER.由于电流的变化，使线圈中产生自感电动势，阻碍 电流的变化，即阻碍电流的增加，最后变化到稳定后的值即没有 自感作用后应该达到的值．
答案：D
反思领悟：在进行分析计算时，要注意： (1)自感线圈的直流电阻为零，那么电路稳定时可认为线圈短 路； (2)在电流由零增大的瞬间可认为线圈断路． (3)在线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的变化， 但“阻碍”不是“阻止”，“阻碍”实质上是“延缓”．
偏，若反偏电压过大，会烧坏电压表 ，故应先断开 S2，故选 B 项．
题型 2 电路中电流大小变化的判断
图 4－6－7 【例 2】 如图 4－6－7 所示，多匝电感线圈 L 的电阻和电池 内阻不计，两个电阻的阻值都是 R，开关 S 原来打开，电流 I0＝2ER， 今合上开关 S 将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生
探究 3 通电自感和断电自感是如何产生的？
在处理通断电灯泡亮度变化问题时，不能一味套用结论，如 通电时逐渐变亮，断电时逐渐变暗，或闪亮一下逐渐变暗，要具 体问题具体分析，关键要搞清楚电路连接情况.
观察 对象
与线圈串联的灯泡
与线圈并联的灯泡
电路图
通电时
电流逐渐增大，灯泡 逐渐变亮
电流突然变大，然后逐渐减 小达到稳定
解析：当开关 S 接通时，A1 和 A2 同时亮，但由于自感现象 的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生自感电动势阻
碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始
时电流几乎全部从 A1 通过，而该电流又将同时分路通过 A2 和 R， 所以 A1 先达最亮，经过一段时间电路稳定后，A1 和 A2 达到一样 亮；当开关 S 断开时，电源电流立即为零，因此 A2 立即熄灭， 而对 A1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势 阻碍电流的减小，使线圈 L 和 A1 组成的闭合电路中有感应电流， 所以 A1 后灭．
实验七 互感电路及测试【PPT课件】
L1 R1
L2 R2
＊
＊
＊
＊
M
M
＋
－＋
－
Us
Us
图-2 a 顺接互感电路
图-2 b 反接互感电路
电工电子实验示范中心
4
三 实验内容
1. 测定互感线圈的同名端
1.1 直流冲击电流法测定同名端
1.2 交流法测定同名端
2. 互感的测试
2.1 用互感电压法:参照图-1电路,分别从电压互感器的 220V与36V端接入额定电压。测量相应的初级电流I1和 次级电压U2。计算互感。将实验数据记在表-1中
表-1 互感电压法测量互感实验记录表
互感电压法 U1
I1（mA) U2（V） 互感M
M＝ U2/ωI1
36V 220V
电工电子实验示范中心
5
三 实验内容
2.2 用等效电感法测试互感
参照图-2,将两互感线圈的异名端串联接线,接通电源,调 节电源电压使互感线圈的达到其额定电压。测记顺接时 的电源电压U,电流I。关断电源.
1、判断互感线圈同名端的方法
1.1 直流冲击电流法:当线圈1的某端输入直流冲击 电流时,在线圈2同名端中感应电压的高电位。
1.2 交流法原理:将线圈1与线圈2的同名端相联,当 有交流电从线圈通过时,两线圈串联的总电压为两 个线圈电压差;否则是异名端相联。
2.互感的测定方法
2.1 互感电压法测定互感:
实验七 互感电路及测试
Ỉ1
M
＋
＊＊
Us
V2
－
图-1 典型的互感电路
电工电子实验示范中心
1
一 实验目的
1、掌握测定互感线圈同名端的直流冲击法和 交流法。
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表-1 互感电压法测量互感实验记录表
互感电压法 U1
I1（mA) U2（V） 互感M
M＝ U2/ωI1
36V 220V
电工电子实验示范中心
5
三 实验内容
3. 电流互感器的应用
参考图7-3的电流互感器部分电路接线。用1只40W 灯泡作负载串联原边电流表A1及原边线圈,副边电流 表A2分别接2:1;3:1;4:1;5:1端子,分别测量并记录下 A1与A2的电流。
实验七 互感电路及测试
Ỉ1
M
＋
＊＊
Us
V2
－
图-1 典型的互感电路
电工电子实验示范中心
1
一 实验目的
1、掌握测定互感线圈同名端的直流冲击法和 交流法。
2、掌握互感的互感电压测试法和等效电感测 试法。
3. 学习电流互感器的使用与测量方法。
电工电子实验示范中心
2
二 实验原理
互感电路的实验原理就是电磁感应定律。
UM=ω心
3
二 实验原理
2.2 等效电感法测定互感:
Z=Us/I X2=Z2－R2 (X>>R)
L=X/ω
互感线圈顺向串联的等效电感为:L=L1+L2+2M
互感线圈反向串联的等效电感为: L’ =L1+L2－2M
互感 M =(L- L’)/4
L1 R1
L2 R2
L1 R1
L2 R2
＊
＊
＊
＊
M
M
＋
－＋
－
Us
Us
图-2 a 顺接互感电路
图-2 b 反接互感电路
电工电子实验示范中心
4
三 实验内容
1. 测定互感线圈的同名端
1.1 直流冲击电流法测定同名端
1.2 交流法测定同名端
2. 互感的测试
2.1 用互感电压法:参照图-1电路,分别从电压互感器的 220V与36V端接入额定电压。测量相应的初级电流I1和 次级电压U2。计算互感。将实验数据记在表-1中
2.为不使互感线圈烧坏,电流应小于0.35A,用交流电 流表监控。
3.电流互感器的次级绕组不许开路。
五、实验报告要求
1.写出测量同名端的两种方法及步骤,对两种方法进
行比较。
2.说明测量互感的方法及原理,并从测量数据中计算
M。用不同方法测试互感产生误差的原因。
3. 计算使用电流互感器测量变流比的误差,分析产生
误差的原因。
电工电子实验示范中心
9
1、判断互感线圈同名端的方法
1.1 直流冲击电流法:当线圈1的某端输入直流冲击 电流时,在线圈2同名端中感应电压的高电位。
1.2 交流法原理:将线圈1与线圈2的同名端相联,当 有交流电从线圈通过时,两线圈串联的总电压为两 个线圈电压差;否则是异名端相联。
2.互感的测定方法
2.1 互感电压法测定互感:
分别将负载增加到2只灯泡与3只灯泡,测量并记录下 相应的A1与A2的电流。计算变流比填入表-3中。
负载 40W×1
40W×2
40W×3
标示 A A 测量 A1 A2 测量 A1 A2 测量
变流比 1 2变流比
变流比
变流比
2
3
4
5
电工电子实验示范中心
8
四.实验注意事项
1.实验中用电压互感器,原副边线圈电压都不要超过 其额定电压。