互感现象及变压器
互感和变压器参数测量
方法二：
当开关K闭合瞬间，线圈2的 两端将产生一个互感电动势 ，电表2有电压值。 若为正值，则接电压表正端 与电源接“+”端为同名端 ，若为负值则是异名端。
互感线圈与变压器参数测定
实验内容 1、直流通断法判断变压器的同名端 电路右图所示，按图 接线后，合上开关的瞬 间，观察并记录实验现 象，写出判别结论。
互感及变压器参数的测定
一、互感及变压器参数的测定
实验目的
1
掌握耦合线圈和变压器同名端 的判别方法。
2
掌握耦合线圈互感系数、耦合系 数的测量方法。
互感线圈与变压器参数测定
实验仪器Βιβλιοθήκη 函数信号发生器 交流毫伏表 万用表 DGDZ-2型电工电子综合实验箱
互感线圈与变压器参数测定
实验原理 一、互感线圈M、L1 和L2测定 次级开路法
Z1=U1/I1
M=U2/(ωI1)
互感线圈与变压器参数测定
实验原理 一、互感线圈M、L1 和L2测定 次级开路法
Z2= U2' /I2
M= U1'/(ωI2)
互感线圈与变压器参数测定
实验原理 二、变压器同名端的判断
方法一：
若 则1、4为同名端，正接 若 则1、3为同名端，反接
互感线圈与变压器参数测定
互感线圈与变压器参数测定
实验内容 2、次级开路法判断变压器的同名端 电路右图所示，图中 Us是频率为1KHz的正弦 信号，R=1KΩ,调节输入 信号电压幅值，使电阻R 的电压UR=0.1V，测量 U12、U34和U13 ，写出判 别原理和结论。
互感线圈与变压器参数测定
实验内容 3、采用次级开路法测量互感线圈参数
平衡变压器 原理
平衡变压器原理
平衡变压器是一种特殊的变压器，其原理是利用互感现象实现输入电压与输出电压之间的变换，同时保持两侧电路的电压平衡。
平衡变压器通常由两个线圈绕制在同一个铁芯上，其中一个线圈为输入线圈，另一个为输出线圈。
当输入线圈通入交流电源时，由于输入线圈与输出线圈之间存在互感作用，输入线圈上流动的电流将引起输出线圈上感应出的电动势。
根据法拉第电磁感应定律，当输入电流发生变化时，输出线圈上就会产生感应电势，从而产生输出电流。
为了保持平衡，平衡变压器通常设计成相互对称的结构，即输入线圈与输出线圈的匝数相等，并且在铁芯的设计上也要保持平衡。
这样，在输入线圈和输出线圈上产生的磁通量和电动势就能够相互抵消，从而实现电路的平衡。
平衡变压器常用于传输信号或干扰抑制等特殊应用中。
例如，在通信系统中，平衡变压器可以将差分信号从一个电路传输到另一个电路，从而实现信号的传递和隔离。
同时，平衡变压器还可以抑制由于干扰引起的共模干扰信号，提高信号的传输质量。
总之，平衡变压器通过充分利用互感作用，在输入端和输出端之间实现电路的平衡，从而实现输入电压与输出电压之间的变换。
它在通信系统和其他特殊应用中起着重要作用。
互感和变压器
【例9】 如图所示的理想变压器原线圈Ⅰ接到220V的交流电源上，副线圈有两 个，副线圈Ⅱ的匝数n2＝30匝，与一个标有“12V 12W”的灯泡L组成 闭合回路，且灯L正常发光，副线圈Ⅲ的输出电压U3＝110V，与电阻R 组成闭合回路，通过电阻R的电流强度为0.4A，副线圈Ⅲ的匝数n3＝ ______匝；原线圈Ⅰ中的电流强度I1＝_______。
互感和变压器
1．互感 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。这种现象叫做互感现 象，这种感应电动势叫做互感电动势。 利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。变压器就是利用 互感现象。
2．变压器 ⑴闭合铁芯变压器的电路图，其特点是铁芯上只绕有一个线 圈。把整个线圈作为原线圈，而取线圈的一部分作为副线圈。原线圈 接在电压恒为 的正弦交流电源上，电流表Al、A2均为理想电表。当触 头 向上移动时，下列说法正确的是( ) A．A1读数变大 B．A2读数变小 C．变压器的输入功率变大 D．变压器的输入功率不变
探究：变压器是否可以给直流电变压？
2．变压器——多个副线圈
【例1】下图中，可以将电压升高给电灯供电的变压器是(
)
【例2】 下列正确说法是 ( ) A．变压器也可能改变恒定电压 B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈 电流的感应电流 C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成 D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言 起电源作用 1
【例3】 某变压器原、副线圈匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按图所示 规律变化，副线圈接有负载。下列判断正确的是( ) A．输出电压的最大值为36V B．原、副线圈中电流之比为55∶9 C．变压器输入、输出功率之比为55∶9 D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz
电磁感应中的互感与自感现象解析
电磁感应中的互感与自感现象解析电磁感应是电磁学中的一个重要概念，它描述了电流变化所引起的磁场变化，以及磁场变化所引起的电流变化。
在电磁感应的过程中，互感与自感是两个重要的现象。
互感是指两个或多个线圈之间通过磁场相互作用而产生的电压变化的现象。
当一个线圈中的电流变化时，它所产生的磁场会穿过另一个线圈，从而引起另一个线圈中的电流变化。
这种现象在变压器中得到了广泛应用。
变压器的原理就是利用互感现象，通过改变线圈的匝数比例来改变电压大小。
自感是指一个线圈中的电流变化所引起的自身电压变化的现象。
当一个线圈中的电流变化时，它所产生的磁场会穿过自身，从而引起自身的电压变化。
这种现象在电感器中得到了广泛应用。
电感器可以根据电流的变化来测量电流的大小。
互感和自感是相互关联的，它们都是由于电流变化所引起的磁场变化。
互感是线圈之间的相互作用，而自感是线圈内部的自身作用。
它们都遵循法拉第电磁感应定律，即磁通量的变化率等于感应电动势。
在实际应用中，互感和自感有着广泛的应用。
除了变压器和电感器之外，它们还被应用于电动机、发电机、无线电通信等领域。
在电动机中，互感和自感的相互作用使得电能转化为机械能；在发电机中，互感和自感的相互作用使得机械能转化为电能；在无线电通信中，互感和自感的相互作用使得电信号的传输成为可能。
除了实际应用外，互感和自感还有着深刻的物理原理。
它们揭示了电磁场的本质和电磁波的传播规律。
通过对互感和自感的研究，科学家们深入理解了电磁感应的机制，为电磁学的发展做出了重要贡献。
总之，互感和自感是电磁感应中的重要现象，它们描述了电流变化所引起的磁场变化，以及磁场变化所引起的电流变化。
互感和自感在实际应用中有着广泛的应用，同时也揭示了电磁场的本质和电磁波的传播规律。
通过深入研究互感和自感，我们可以更好地理解电磁学的基本原理，推动科学技术的发展。
互感现象中变压器的安全电压
互感现象中变压器的安全电压1.引言1.1 概述互感现象是物理学中一个重要的现象，广泛应用于电力系统中。
而变压器则是利用互感现象进行能量传递和电压变换的重要设备。
在使用变压器过程中，保障变压器的安全电压是至关重要的。
互感现象是指当两个或多个电路通过共同的磁场耦合时，其中一个电路中的电流变动会在其他电路中诱发电动势（即电压）。
这种通过磁场耦合产生的电流和电压变化被称为互感现象。
变压器作为利用互感现象实现电压变换的设备，具有广泛应用于电力系统中的特点。
在互感现象中，变压器的安全电压是确保变压器稳定运行的重要因素。
安全电压的定义是指在变压器中正常工作时的电压范围，超出这个范围可能会导致变压器的损坏甚至发生事故。
因此，在变压器的设计、制造和使用中，对安全电压的保障至关重要。
为了确保变压器的安全运行，需要采取一系列的措施，例如合理选择变压器的额定电压、正确安装和接线、加装过电压保护装置等。
总之，变压器在互感现象中起着至关重要的作用，而对于变压器安全电压的保障则是确保变压器稳定运行的重要因素。
只有充分认识和理解互感现象，并采取适当的措施来保障变压器的安全电压，才能确保电力系统的正常运行和人员的安全。
1.2 文章结构文章结构:本文的结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个方面。
概述部分将介绍互感现象以及变压器的安全电压是什么，并提出研究的重要性。
文章结构部分将简要说明本文的组织结构，包含正文的主要内容和结论的总结。
目的部分将明确本文的目标，即探讨互感现象中变压器的安全电压。
正文部分将在2.1小节介绍互感现象的基本原理，解释互感现象是如何发生的以及其作用机制。
接着，在2.2小节将详细阐述变压器的工作原理，包括变压器的基本结构和工作过程。
通过对互感现象和变压器的工作原理的深入理解，读者将能够更好地理解变压器的安全电压问题。
结论部分将在3.1小节中定义和强调安全电压的重要性，指出变压器的安全电压是保障工作环境和设备正常运行的关键。
变压器调压的原理和方式
变压器调压的原理和方式变压器是一种利用电磁感应原理来实现电能转换和电压调整的装置。
它由两个或多个密封的线圈（即主线圈和副线圈）组成，通过磁铁芯将它们连接到一起。
变压器的主要功能是将电压从一个电路传递到另一个电路，通常用于将高电压转换为低电压或低电压转换为高电压。
变压器的调压原理是基于互感现象和电磁感应定律。
当主线圈通电时，会在铁芯中产生磁场，同时副线圈也被该磁场所影响。
因为主副线圈之间存在互感作用，所以当主线圈中的电流变化时，副线圈中也会产生相应的电压变化。
通过合适选择主副线圈的匝数比例，可以实现输出电压的调整。
变压器的调压方式主要有以下几种：1.变压器的线圈匝数比例调节：通过增加或减少主线圈和副线圈的匝数比例来调整输出电压。
当副线圈的匝数比主线圈多时，输出电压将降低；反之，副线圈的匝数比主线圈少时，输出电压将增加。
2.变压器的输入电压调节：通过调整输入电压的大小来实现输出电压的调整。
在变压器的输入端加入可调节的电阻或自耦变压器，通过改变输入电压的大小来实现输出电压的调整。
3.变压器的绕组连接调节：将主副线圈以不同的方式连接起来，可以实现不同的输出电压。
常见的绕组连接方式有星形连接和三角形连接。
当主副线圈以星形连接时，输出电压将较低；当主副线圈以三角形连接时，输出电压将较高。
4.变压器副辅助调压设备：可以通过外部的调压设备来改变变压器的输出电压。
例如，在变压器的副线圈上串联一个稳压器或调压器，来调整输出电压的稳定性和精度。
总的来说，变压器的调压原理和方式通过改变主副线圈的匝数比例、输入电压、绕组连接方式以及外部调压设备等来调整输出电压。
变压器作为一种重要的电能转换装置，在电力系统中起到了关键的作用。
变压器学习中的五个易错知识点
变压器学习中的五个易错知识点周志文变压器也是高考中的易考的知识点，但在学习《变压器》这一节的时候，我发现很多同学对变压器的工作原理理解不深、不透，导致不能灵活变迁；没有理清各物理量之间的制约关系，不仔细分析题目所给的条件，在解题运用公式时，没有弄清各个公式的适用条件，生搬硬套，经常出现错误，现将学生在本节易错知识总结如下。
易错知识点1、没有弄清理想变压器的变压原理和电压比公式2121n n U U =成立的条件是：原副线圈磁通必须相等，没有能量损失。
在理想变压器的原线圈两端加交变电压U 1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有：t n E ∆∆Φ=111，tn E ∆∆Φ=222。
忽略原、副线圈内阻，有U 1＝E 1 ，U 2＝E 2。
另外，考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁，即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等，于是又有 21∆Φ=∆Φ，由此便可得理想变压器的电压变化规律为2121n n U U =。
此公式成立的条件是：磁路中必须是交变电磁通，且通过原副线圈磁通必须相等，没有磁损失，否则此公式不成立。
例1：在绕制变压器时，某人误将两线圈绕在如图所示的变压器铁芯的左右两个臂上。
当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。
已知线圈1、2的匝数之比N1：N2=2：1，在不接负载的情况下（ ）A ．当线圈1输入电压220V 时，线圈2输出电压为110VB ．当线圈1输入电压220V 时，线圈2输出电压为55VC ．当线圈2输入电压110V 时，线圈1输出电压为220VD ．当线圈2输入电压110V 时，线圈1输出电压为110V错误解法：由公式2121n n U U =可知，当线圈1作为输入端时，线圈2输出电压110V V 21220U U 1212＝＝⨯=n n ，故选A ；当线圈2作为输入端时，线圈1输出电压220V V 12110U U 2121＝＝⨯=n n ，故选C 。
互感现象的定义
互感现象的定义
互感现象是指两个或多个交流电路相互连接后，由于它们的参数相同，在运行时会出现互相影响的现象。
这种影响可以是电流、电压、功率等电气方面的变化，也可以是频率、相位等信号方面的变化。
在实际应用中，互感现象有着广泛的应用，如电力系统中变压器、互感器的作用，以及非线性元件的放大、混频等现象。
互感现象的定义可以简单概括为：两个或多个交流电路相互连接后，由于它们的参数相同，在运行时会出现互相影响的现象。
这里的关键词是“相互连接”、“参数相同”和“互相影响”。
首先，我们需要明确“相互连接”是指两个或多个交流电路之间的互相连接，可以是并联、串联或特殊的连接方式。
这种连接使得两个或多个电路可以共享电源、地线等资源，从而实现某些功能。
其次，需要强调的是“参数相同”是指两个或多个电路的参数完全相同，包括电压、电流、频率、相位等。
这种情况下，两个或多个
电路运行时的电流、电压、功率等电气参数将不能再各自的范围内变化，而是相互影响，从而出现了互感现象。
最后，需要指出的是“互相影响”是指两个或多个电路之间出现了互相影响的现象。
这种影响可以是电气方面的，也可以是信号方面的。
电气方面的互感现象主要体现在电压、电流等参数的变化，如变压器、互感器的作用；而信号方面的互感现象主要体现在频率、相位等信号方面的变化，如非线性元件的放大、混频等现象。
总之，互感现象是一种重要的现象，在实际应用中有着广泛的应用。
了解互感现象的定义，有助于我们更好地理解和应用这些现象，进一步推动科学技术的发展。
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2
2•
L2
2
1.2.1两个互感线圈的串联
L1
1
L2
2
L1
1
L2
2
采
i u1
u2
i
i u1
u2 i
用
u
u
同
(a)
(b)
名
M
M
端
后
i
u1
•
L1
•
u2
L2
u
i
u1
•
L1
u
u2
L2 •
(a)
(b)
1.2.2 两个互感线圈的并联
i
M
i1
i2
u
L1 u1
L2 u2
M
i1
i2
u
L1 u1
L2 u2
电路基础
1.1 互感
互感现象：两个线圈将相互提供磁通，产生互感电动势。
两个线圈互感
图中虚线磁通对应两个线圈通电方向相反的情况
多匝线圈互感
1.1 互感
若规定线圈的电压、电流参考方向为 关联选择，且电流产生的磁通和电流 绕行方向为右手螺旋关系，则
1 11 12
图中虚线磁通对应两个线圈通电方向相反的情况 自感磁通
k M L1L2
0 k 1
松耦合 紧耦合
L1
1
1.2 互感的串、并联
1.2.1两个互感线圈的串联
L2
2
L1
1
L2
2
i u1
i
u2
u
(a)
1．顺串：两个线圈磁通互助
1 11 12
2
21
22
u u1 u2
u1
d 1 dt
L1
di dt
M
di dt
u2
d 2 dt
M
di dt
U1 U 2
N1 N2
n
2．原、副线圈电流关系
I1 I2
N2 N1
1 n
3．输入阻抗。
Z1
U 1 I1
nU 2
1 n
I2
n2ZL
1.3 理想变压器
理想变压器的特点概括如下：
（1）可忽略线圈电阻，忽略漏磁通，即理想变压器无损耗。 （2）原、副线圈的端电压与匝数成正比 （3）原、副线圈的电流与匝数成反比。 （4）可以化为一个 Z1 n2Z L 的等效电路。
1.4 实践应用
➢感应圈工作原理。
2
2
断续器
弹簧片
1
1
C
（a）
I1
M
U1
U 2
1: n
（b）
1.4 实践应用
➢感应圈工作原理。
i1 (t )
t1
i1
t
u2 (t)
t2
C0
t
断续器断开瞬间等效电路
感应圈伏安特性
1.4 实践应用
➢线圈同名端检测
L1
L2
1
1
2
2
V
当开关闭合时，若电压表向正方向偏转，则电源正极端和 电压表正极为一对同名端。
电路基础
互感磁通
多匝线圈互感
1 2
11
12 21
22
N11 N112 N 2 21 N 2 22
对于任意两个理想线性线圈：
M12 M 21 M
2 21 22
11 L1i1
22 12
L2i2 M 12i2
21 M 21i1
1.1 互感
耦合系数 k
k 12 21 11 22
di dt
u
u1
u2
(L1
L2
2M )
di dt
L L1 L2 2M
1.2.1 两个互感线圈的串联
3．同名端：也叫同极性端，当两个线圈流过电流时， 产生的磁通互助，称两个线圈的电流流入端为同名端
对同名端，经常在其端子旁标记相同的记号“·”或“*”
L1
1
L2
2
i•
1 1
1•
1
L1
i
•
2
（a）同侧并接
L L1L2 M 2 L1 L2 2M
（b）异侧并接
L L1L2 M 2 L1 L2 2M
1.3 理想变压器
i1
u1
原线圈
i2
副线圈
ZL
1.3 理想变压器
I1
M
I2
I1
U1
U1
（b）
变压器电路模型
Zeq n2ZL
1．原、副线圈电压关系
L2
di dt
di u u1 u2 (L1 L2 2M ) dt
L L1 L2 2M
i u1
u2 i
u
(b)
2．反串：两个线圈磁通互消
1 2
11
12 21
22
u u1 u2
u1
d 1 dt
L1
di dt
M
di dt
u2
d 2 dt
M
di dt
L2