互感电路分析
互感电路实验报告结论
竭诚为您提供优质文档/双击可除互感电路实验报告结论篇一：互感器实验报告综合性、设计性实验报告实验项目名称所属课程名称工厂供电实验日期20XX年10月31日班级电气11-14班学号05姓名刘吉希成绩电气与控制工程学院实验室一、实验目的了解电流互感器与电压互感器的接线方法。
二﹑原理说明互感器（transformer）是电流互感器与电压互感器的统称。
从基本结构和工作原理来说，互感器就是一种特殊变压器。
电流互感器（currenttransformer，缩写为cT，文字符号为TA），是一种变换电流的互感器，其二次侧额定电流一般为5A。
电压互感器（voltagetransformer，缩写为pT，文字符号为TV），是一种变换电压的互感器，其二次侧额定电压一般为100V。
（一）互感器的功能主要是：（1）用来使仪表、继电器等二次设备与主电路（一次电路）绝缘这既可避免主电路的高电压直接引入仪表、继电器等二次设备，有可防止仪表、继电器等二次设备的故障影响主回路，提高一、二次电路的安全性和可靠性，并有利于人身安全。
（2）用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围通过采用不同变比的电流互感器，用一只5A量程的电流表就可以测量任意大的电流。
同样，通过采用不同变压比的电压互感器，用一只100V量程的电压表就可以测量任意高的电压。
而且由于采用互感器，可使二次仪表、继电器等设备的规格统一，有利于这些设备的批量生产。
（二）互感器的结构和接线方案电流互感器的基本结构和接线电流互感器的基本结构原理如图3-2-1-1所示。
它的结构特点是：其一次绕组匝数很少，有的型式电流互感器还没有一次绕组，而是利用穿过其铁心的一次电路作为一次绕组，且一次绕组导体相当粗，而二次绕组匝数很多，导体很细。
工作时，一次绕组串联在一次电路中，而二次绕组则与仪表、继电器。
电路分析原理第八章 互感耦合电路分析
称为耦合电感器的耦合系数。它是一个导出参数。
三、互感电压 1.分析互感电压的实际方向
2.同名端的规定与耦合电感器的图形符号
3.同名端与互感电压的关系 4.电路模型中的互感电压分析
1.分析互感电压的实际方向
图8-3 (t)增加时，互感电压实际方向与耦合电感器 导线绕向间的关系(图中互感电压用受控电压源表示) a) b)
电路分析原理（上册）
第八章 第一节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
互感耦合电路分析
耦合电感器与互感电压 耦合电感器的串联 耦合电感器的并联 线性变压器电路分析 含有耦合电感器的复杂电路分析 理想变压器
第二节 去耦合等效电路
第一节 一、耦合电感器的定义
耦合电感器与互感电压
二、耦合电感器自感、互感与耦合系数的定义
1.自感定义
图8-2 耦合电感器自感、互感、耦合系数定义示图 a)2-2′开路 b)1-1′开路
2.互感定义 在图8-2a中，互感磁链为ψ21=N2ϕ21 (ϕ21全部穿过N2)
定义M21≜ψ21/i1=N2ϕ21/i1(8-2a)
为电感器2与电感器1之间的互感(mutual inductance)。 同样地，在图8-2b中有M12≜ψ12/i2=N1ϕ12/i2(8-2b)
2)去耦合等效电路是在指定了电流、电压参考方向后导出的， 但等效电路中的元件参数，只决定于耦合电感器的连接方式， 即是同名端一端相接，还是异名端一端相接，而与电流、电压 的参考方向是无关的【思考 你能否举例证实之?】。 3)时域中的去耦合等效电路对于任意波形的电流、电压都是适 用的。
钮电流、与任意两个端钮间的电压都保持不变。
二、去耦合等效电路的确定 1.时域中的去耦合等效电路
第四章--互感电路分析
4.8 含耦合电感电路的分析与计算
学习目标与要求：
(1)了解互感线圈中电压、电流的关系以及同名端的概念
点
(2)掌握互感电路的分析计算方法 (3) 掌握空心变压器、理想变压器的特点
4.8.1 互感
互感电压的产生 同名端的概念
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4.8.1 互感
1. 互感
i1 作用：
21=N2 21 11 21
克服办法：合理布置线圈相互位置减少互感作用。
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4. 同名端的定义与判别 (1)同名端的定义
(a) 当两个线圈中的电流产生的磁场相互增强时，则两个 电流的流入 ( 或流出 ) 端为一对同名端， 用※、●或△ 符号表示。
11
22
N1 N2 i2 1 1’ 2 2’ i1 1 + u1 _ 1’ i2 * L2
I
j M
（2） 异侧并联
+
* I 1
j L1
I 2
*
j L2
U （R1 jL1） I 1 j M I 2 U （R2 jL2） I 2 j M I 1
U
R1
R2
I I1 I 2
U jM I [ R1 j（L1 M） ]I 1 U jM I [ R2 j（L2 M） ]I 2
R R1 R2
L L1 L2 2 M
去耦等效电路
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i （2） 反接串联 i + + R1 L1 u1 M – + u L2 R2 + u – R
*
* u2
– –
第6章 互感电路图文
第6章 互感电路
6.1 互感与互感电压 6.2 同名端及其判定 6.3 具有互感电路的计算 *6.4 空芯变压器 本章小结 习题
第6章 互感电路
6.1 互感与互感电压
6.1.1 图6.1中，设两个线圈的匝数分别为N1、N2。在线
圈1中通以交变电流i1, 使线圈1具有的磁通Φ11叫自感磁 通, Ψ11=N1Φ11叫线圈1的自感磁链。由于线圈2处在i1所 产生的磁场之中, Φ11的一部分穿过线圈2, 线圈2具有的 磁通Φ21叫做互感磁通, Ψ21=N2Φ21叫做互感磁链。这种 由于一个线圈电流的磁场使另一个线圈具有的磁通、 磁链分别叫做互感磁通、 互感磁链。
i2
N2 22
i2
M12
12
i2
N1 12
i2
, M 21
11
i1
N2 21
i1
k M 12M 21 12 21 12 21
L1L2
11 22
1122
而Φ21≤Φ11, Φ12≤Φ22, 所以有0≤k≤1, 0≤M≤
。
L1L2
第6章 互感电路
6.1.4 互感电压
互感电压与互感磁链的关系也遵循电磁感应定律。 与讨论自感现象相似, 选择互感电压与互感磁链两者的 参考方向符合右手螺旋法则时, 因线圈1中电流i1的变化 在线圈2中产生的互感电压为
第6章 互感电路
6.2.2 同名端的测定 如果已知磁耦合线圈的绕向及相对位置, 同名端便很
容易利用其概念进行判定。但是, 实际的磁耦合线圈的绕 向一般是无法确定的, 因而同名端就很难判别。在生产实 际中, 经常用实验的方法来进行同名端的判断。
测定同名端比较常用的一种方法为直流法, 其接线方 式如图6.4所示。当开关S接通瞬间, 线圈1的电流i1经图示 方向流入且增加, 若此时直流电压表指针正偏（不必读取 指示值）, 则电压表“+”柱所接线圈端钮和另一线圈接电 源正极的端钮为同名端。反之, 电压表指针反偏, 则电压 表“-”柱所接线圈端钮与另一线圈接电源正极的端钮为 同名端。
互感电路实验结论
互感电路实验结论
在互感电路实验中，我们通过连接两个线圈并在其中一个线圈中施加交变电流，观察另一个线圈中是否会感应出电流，从而得出以下结论：
1. 互感电路中，当交变电流通过一个线圈时，会在另一个线圈中感应出电动势。
2. 互感系数越大，感应出的电动势就越大。
3. 当两个线圈匝数相等时，互感系数最大，感应出的电动势也最大。
4. 当两个线圈的方向相同时，感应出的电动势与施加的电流方向相同；当两个线圈的方向相反时，感应出的电动势与施加的电流方向相反。
5. 在互感电路中，当两个线圈中的电阻相等时，感应出的电动势与施加的电流成正比例关系。
6. 在互感电路中，当两个线圈中的电容相等时，感应出的电动势与施加的电流成反比例关系。
通过互感电路实验，我们可以更好地理解互感电路的工作原理，为电路设计和应用提供参考。
互感线圈电路的研究实验报告
互感线圈电路的研究实验报告一、实验目的本实验旨在制作一个互感线圈电路并测试其性能，通过实验掌握互感线圈电路的基本原理，了解互感线圈在电路中的应用。
二、实验原理互感线圈是指将两个或多个线圈卷绕在同一铁心上，使它们能够彼此感应，并在电路中起到传输电能的作用。
当两个线圈中的一个发生电流变化时，将会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为电磁感应。
互感线圈的主要参数有匝数、互感系数、自感系数和耦合系数等。
匝数是指线圈中的匝数，互感系数是指一个线圈中的电流变化所引起的另一个线圈中的感应电动势与前者电流的比值，自感系数是指一个线圈中的电流变化所引起的自感电动势与线圈电流的比值，耦合系数是指两个线圈的互感系数与它们的自感系数之比。
在实际使用中，可以通过改变两个线圈之间的距离、线圈数量和电流大小等方式来调节互感系数和耦合系数，从而实现对互感线圈电路的控制。
三、实验器材和材料1. 电源：直流电源2. 信号发生器：任意波形信号发生器3. 示波器：数字示波器4. 电阻箱5. 电源线、连接线等6. 铜线、铁芯、电容、电感等材料四、实验步骤1. 制作互感线圈根据实验要求，确定互感线圈的匝数、大小和形状等参数，并选择相应的材料进行制作。
通过在铁芯上卷绕铜线，制作一个基本的互感线圈。
2. 连接电路将直流电源和任意波形信号发生器连接到互感线圈上，组成基本的互感线圈电路。
调节电源和信号发生器的参数，使得电路处于合适的工作状态。
3. 测试互感线圈电路使用数字示波器监测电路中的电压和电流，并记录相关的实验数据。
通过对数据的分析，可以评估电路的性能和稳定性。
4. 调节互感系数和耦合系数根据实验结果，通过修改铜线、铁芯和电容等材料的参数来调节互感系数和耦合系数，并重新测试电路的性能。
五、实验结果分析通过实验，我们可以得到互感线圈电路的性能和稳定性数据，并且能够分析相关数据，得到一个基本的理解。
通过调节互感系数和耦合系数，可以改变电路的性能和稳定性，并且实现对互感线圈电路的控制。
电路分析基础互感电路等效电感量的计算
互感电路等效电感量的计算1.写出图4-8和图4-9中线圈2两端的互感电压u 。
解析：对图4-4，线圈2两端的互感电压dt di Mu 12M =；对图4-5，线圈2两端的互感电压dtdi M u 12M -=图4-8 图4-9 图4-4中互感电压2M u 的表达式前面之所以取“＋”号，是因为两电流产生的磁链方向一致，其磁场相互增强；而图4-5中互感电压2M u 的表达式前面之所以取“－”号，是因为两电流产生的磁链方向相反，其磁场相互削弱的缘故。
2.K=1和K=0各表示两个线圈之间怎样的关系？解析：K=1说明两个线圈之间达到了全耦合；K=0表示两个线圈之间无耦合作用。
3.两个有互感的线圈，一个线圈两端接电压表，当另一线圈输入电流的瞬间，电压表指针向正值方向摆动，试判断同名端。
解析：电压表向正值方向摆动，说明线圈两端的互感电压极性与电压表极性相同；线圈流入电流的瞬间，电流是增强的，自感电压的高极性端应为电流流入端。
因此初级线圈的电流流入端端子和次级线圈与电压表高极性相联的端子为一对同名端。
4.互感线圈的串联和并联有哪几种形式？其等效电感分别为多少？解析：当两互感线圈串联时，若两个异名端接在一起，称为顺串；若两个同名端接在一起时，称为反串；两个互感线圈相并联时，若两两同名端接在一起时，称为同侧相并；若两两异名端接在一起时，则构成异侧相并，其等效电感分别为：M L L L ML L L 222121-+=++=反顺M L L M L L L 221221-+-=同ML L M L L L 221221++-=异 5.画出互感线圈顺接串联的去耦等效电路，并根据去耦等效电路求出等效电感。
解析：两互感线圈顺接串联的去耦等效电路如图4-10示，其等效电感为：M L L L 221++=图4-10 顺接串联的去耦等效电路6.互感线圈同名端并联的T 型等效电路，并根据等效电路求出等效电感。
解析：两互感线圈同名端并联的T 型等效电路如图4-11所示，电路的等效电感为：ML L M L L L 221221-+-=图4-11 同名端并联等效电路。
互感电路的计算
（2）、两、两异名端并联方式： 耦合电感异名端并联[图(b)]旳情况
图8-2-4（a）
图8-2-4（b）
2、电压电流关系： （1）、两、两同名端并联时电压电流关系：
网孔方程为
L1
di1 dt
L1
di2 dt
M
di2 dt
u1
L1
L L1 L2 2M
图8-2-2
（3）、顺接与反接时旳等效电感旳差： L' L" 4M
实际耦合线圈旳互感值与顺接串联和反接串联时旳电
感L’和L”之间，存在下列关系。
M L' L" 4
图13－7
（4）、用仪器测量实际耦合线 圈旳互感量值旳一种措施：
M L' L" 4
假如能用仪器测量实际耦合线圈顺接串联和反接串联 时旳电感L’和L”，则可用式(13－10)算出其互感值，这是
L1 L2
La Lb
Lb Lc
La L1 M
由此解得：Lb M
M Lb
Lc L2 M
例8-2-3 用去耦等效电路求图(a)单口网络旳等效电感。
图8-2-8
解：若将耦合电感 b、d两端相连，其连接线中旳电流为零， 不会影响单口网络旳端口电压电流关系，此时可用图 (b)电路来等效。再用电感串并联公式求得等效电感
（1）、定义体现式：
k M L1L2
（2）、物理意义：表达耦合电感旳耦合程度；
Hale Waihona Puke （3）、讨论：a、耦合因数k旳最小值为零，此时M=0，表达无互感旳情况。
b、k 旳最大值为 l，此时 M L1L2 ，这反应一种线圈电流
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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_____________。
3.耦合电感如图所示，若次级开路，则初级电压u1为__________。
4.图示电路中，当线圈2中无电流时，u11'=___________，u22'=________________；当电流i2从线圈2的2端流入时，u11'=_______________，u22'=_____________________________。
5.图示电路，u1=_________________，u2=_____________。
6.图示电路中，u1与u2的导数表达式分别为u1=__________________________和u2=_______________；相量表达式分别为____________________________和______________________________。
7.右上图示电路中，u1与u2的导数表达式分别为u1=________________和u2=____________________________；相量表达式分别为____________________________和____________________________。
8.若耦合电感的两个线圈分别以顺接串联及反接串联形式与同一正弦电压源连接，比较两种情况下的电流大小，应是_________________时的电流大。
9.图示两耦合电感，耦合因数k=0.75，L11'=0.2H，L22'=0.8H，若1'、2'短接，则1、2端的等效电感________H。
11.图示为两耦合电感，耦合因数k=0.75，L11'=0.2H，L22'=0.8H，若1、2短接，1'、2'短接，则等效电感L11'(即L22')=_________H。
12.右上图示电路中，L1=4mH，L2=9mH，M=3mH，当S断开时L ab=______mH；当S 闭合后，L ab=_______mH。
13.图示为含藕合电感的正弦稳态电路，若，则等于________________A。
14.右上图示正弦稳态电路中，_____________，___________。
15.图示电路，等效电感L ab=____________________。
16.图示电路中，L1=M=10mH，L2=20mH，电路谐振时的角频率为ω0=103rad/s；则电容C =________μF，且当R的值增大时，ω0_________，Q值__________。
1.答案2H2.答案无关3.答案4.答案，，，5.答案，6.答案，，，7.答案，，，8.答案反接串联9.答案1.6 11.答案0.175， 12.答案7，3 13.答案1/-90︒14.答案2/0︒A0A15.答 16.答案100不变，变小四、计算题1.电路如图所示，不考虑互感影响时，线圈11'的Z1=(5+j9)Ω，线圈22'的Z2=(3+j4)Ω。
若耦合因数k=0.5，求考虑互感影响时的Z ab。
2.图示网络中，C =1μF，L1=3mH，L2=2mH，M=1mH。
试求网络的谐振频率f0及谐振时的输入阻抗Z0。
3.求图示空心变压器的阻抗参数。
已知正弦电源角频率为ω。
5.图示电路中，电压源电压恒定，耦合电感都无初始储能，试求开关S闭合后的开路电压u2(t)。
6.右上图示电路中电压源电压恒定，电路为零状态，M=0.1H，t=0时闭合开关S，试求i(t)及开路电压u ab(t)。
7.如图两耦合线圈串联，接于U=220V，ω=100rad/s的正弦电源，已知R1=R2=200Ω，L1=2H，L2=8H。
当电路的cosϕ=0.8时，试求：(1)耦合因数k的值；(2)两线圈消耗的平均功率各为多少？8.图示两互感线圈串联后接到220V，50Hz的正弦交流电源上，当b、c相连，a、d接电源时，测得I=2.5A，P=62.5W。
当b、d相连，a、c接电源时，测得P=250W。
(1)试在图上标出同名端；(2)求两线圈之间的互感M。
9.为测量耦合电感元件的互感系数M，现将耦合电感分别以顺接串联和反接串联形式接至24V、50Hz的正弦电源，如图(a)、(b)。
在图(a)中，测得I1=0.24A，在图(b)中测得I2=0.3A。
串联电阻R=50 ，试求互感系数M。
10.图示电路中，已知ωL1=ωL2=4Ω，ωM=2Ω，，试求。
11.右上图示耦合电感电路中，L1=6H，L2=4H，M=3H，试求ab两端的等效电感L ab。
12.图示电路中，L1=1H，L2=4H，耦合因数k=1。
试证明开路电压。
13.试求右上图示网络的输入阻抗，已知L1=2H，L2=1H，M=1H，R=100Ω，C=100μF，电源角频率为100rad/s。
14.图示全耦合(k=1)变压器电路，求ab端的戴维南等效电路。
15.图示电路中，R1=R2=6Ω，ωL1=ωL2=10Ω，ωM=5Ω，ω=103rad/s，如果与同相，C应为何值？此时电路输入阻抗Z ab为何值？16.图示电路中，L1=0.2H，L2=0.1H，M=0.1H，C=10μF，试求开关S断开和S闭合两种情况下电路的谐振角频率ω0。