互感同名端的簡單判斷方法

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互感同名端的簡單判斷方法

佚名 發表於 2010-10-19 11:30:48

　　圖l中的Ll與L2是兩個電感線圈，它們之間沒有電的直接聯繫，但當一個線圈(L1或L2)接上交流電源後，則另一個線圈(L2或L1)兩端所接的指示燈就會發亮，這是因為兩個線圈之間具有一定的互感M，同時線圈之間存在有磁的耦合。若改變兩個線圈的相對位置，則指示燈的亮度也會隨之改變，這是因為耦合鬆緊不同的結果。當指示燈最亮時，即是耦合最緊的位置，也是互感M最大的位置。

　　1.互感

　　通過電磁感應現象可知：當穿過線圈的磁通φ發生變動時，線圈中就會感應出電動勢。當一個線圈由於其中的電流變動而引起磁通變動時，不僅在本線圈中產生感應電動勢，同時在鄰近的其他線圈中也可能產生感應電動勢。在附圖2中兩個位置較近的線圈L1和L2，當線圈L1中電流i1變動時，它所產生的磁通φ11也隨之而變動，由此在線圈Ll中會有感應電動勢或感應電壓產生。從圖中可以看出，磁通φll的一部分還穿過線圈L2。設這部分磁通為φ21，則當i1變動時，φ2l將隨之而變動，這樣在線圈2中同樣會產生感應電動勢或感應電壓，說明這兩個線圈之間有磁的耦合存在。這種由於鄰近線圈中的電流變動而在線圈中產生的感應電動勢，就稱為互感現象。

　　同樣，如有電流i2通過線圈L2，則電流i2變動時同樣會在線圈Ll中產生互感電動勢或互感電壓。如果有一個線圈中流的是直流，則在另一個線圈中不能感應出互感電壓來，也就是說互感對直流不起作用。

　　實驗和推理都證明，線圈Ll對線圈L2的互感和線圈L2對線圈L1的互感是等效的。兩線圈之間的互感大小，取決於兩個線圈的結構、尺寸、相對位置及介質材料。

　　線圈中沒有鐵磁性材料時，互感是線性的，但其值遠小於用磁性材料做鐵芯的互感量。

　　2.同名端

　　仍以圖1的互感線圈為例進行分析，圖中兩個線圈Ll和L2繞在同一圓柱形磁棒上，Ll通入電流il，並假定i是隨時間增大的。則i所產生的磁通φl也隨時間增大，這時，Ll要產生自感電動勢，L2要產生互感電動勢(這兩個電動勢都是由φl變化引起的)，它們所推動的感應電流都將產生與φl方向相反的磁通，反對φ1的增加(若i隨時間減小，則感應電流產生的磁通與φl方向相同，反對φl的減少)。運用右手螺旋定則，可以確定L1、L2的感應電動勢的方向，分別標在圖上，見附圖3。兩線圈的端點l與3、2與4的極性相同。若i是減小的，則Ll、L2中感應電動勢的方向都反了過來，但端點1與3、2與4的極性仍然相同，我們把在同一變化磁通作用下，感應電動勢極性相同的端子稱為「同名端」，感應電動勢極性相反的端子稱為「異名端」。工程圖上常把一組同名端用符號「·」作為標誌。互感線圈標上了同名端後，線圈的具體繞法和它們的相對位置就不需要在圖上表示出來。歡迎轉載，本文來自電子發燒友網(http://www.elecfans.com/)

　　顯然，不論i如何變化(增加還是減少)，各線圈的同名端始終保持同一極性。這就意味著當電流i從兩線圈的同名端同時流入或流出時，兩線圈的磁通方向必定一致，這個特點是定義同名端的一個主要方法。

　　在確定互感線圈同名端(有時也稱對應端)後，如果已經知道了線圈的繞法，可以運用楞次定律直接判定。如果不知道線圈的具體繞法(例如線圈被封裝在不易打開的殼子中)時，可以進行測量，方法如下：

　　方法一：直流通斷法 見附圖4所示。線圈l經開關S接於直流電源，線圈2兩端接萬用表的直流電壓擋最小量程。

　　當開關S閉合瞬間，線圈2產生互感電動勢，若電壓表正向偏轉。　　則AC為同名端;若電壓表反向偏轉，則AC為異名端。

　　方法二：等效電感法

　　設具有互感為M、電感分別為L1和12的兩個線圈，若將兩個線圈的異名端相連，作正向串聯(串聯順接)時，其等值電感L正=L1+L2+2M;若將兩線圈的同名端作反相串聯(串聯反接)時，等值電感L正=LI+L2-2M。

　　顯然，等效電感L正>L反，其等效電抗X正>X反。在相同的正弦電壓作用下，正向串聯時的電流小，反向串聯時的電流大，利用這一關係，即可判斷兩個線圈的同名端。

　　方法三：靈敏檢流法見附圖5。當開關K閉合時，電流i從無到有的變化，變化的電流從1端流入L1，產生急劇增強的磁通。通過互感效應，在L2中產生互感電動勢，由靈敏檢流計A的偏轉，可以確定L2中互感電動勢的極性(例如4端為正)：L1中有感電動勢的極性則是1端為正，這樣，就確定了1、4端為同名端。

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