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1、两种方法测量互感系数实验报告两种方法测量互感系数实验报告1. 1. 伏安法伏安法实验原理：实验原理：设互感线圈分别为 L1、L2，则测出 L1 的空载电流 I I1 及 L L2 支路的开路电压 U2，由公式 U2=MI1即可求出互感系数 M其中为交流电频率 。仪器设备：仪器设备：信号发生器功率放大器4采样电阻示波器电路连接示意图：电路连接示意图：信号发生器功率放大器示波器CH1CH2电阻电感L1电感L2连接实物图：连接实物图：信号发生器示波器功率放大器L2L1实验具体步骤：实验具体步骤：给出一组具体实验，测量距离，交流频率100KHz，输出电压 10V。Step1:Step1:调整信号发生器
2、，使输出正弦波。调整CH1 频率 100KHz，幅度 1V。Step2:Step2:连接功率放大器，使得输出信号放大10 倍，则输出电压为 10V。Step3:Step3: 4采样电阻 R 与电感 L1 串联，将功率放大器的输出接在 R 与 L1 串联电路的两端，并用示波器 CH1 连接电阻两端，测其电压VR；CH2 连接电感两端，测其电压VL。注意：VR与 VL 应共地即 R 与 L1 相接处接地，CH1 接电阻另一端，CH2 接电感另一端 。Step4:Step4:读出示波器数值： 黄色 CH1:Vpp VR =616mV， Freq=100KHz， 蓝色 CH2 VL :VppV。Ste
3、p5:Step5:放置 L2 线圈，中间用非金属物隔离，与 L1 线圈正对距离 cm，测量 L2 的开路电压。Step6:Step6:读出示波器读数：CH1:Vpp=600mV，Freq=100KHz，CH2V2:Vpp=2.70V。实验结果见实验数据。MatlabMatlab 编程计算：编程计算：VL=10.4;%-电感电压VVR=0.616;%-电阻电压Vf=100e3;%-频率HzV2=2.70;%-负载电压VR=4;IL=VR/R;L=VL/(2*pi*f*IL);M=V2/(2*pi*f*IL);K=M/L;disp(L*106);disp(M*106);disp(K);实验数据分析
4、：实验数据分析：具体实验数据：距 离/cm141618频 率/kHz100100100100VR/VV2/V2.70L/uhM/uH27.90KANSYS 仿真：通过 ANSYS 对电感 L1、L2 进行磁场仿真，下列图为仿真模型：仿真数据仿真数据仿真结果与实验结果仿真结果与实验结果 MM、K K 的比照：的比照： +线为仿真数据、*线为实验数据实验结论：实验结论：仿真数据与实验数据基本一致，M 误差在 3uH 左右，并随距离的增大误差越来越小。K 误差在左右，并随距离的增大误差也越来越小。距离在大于。大于 15cm 时 K 小于。15cm 左右 M 在 20uH 左右时 K 约为。小于 15
5、cm 时 K2. 2.串联法串联法UaUb实验原理：实验原理：两个具有互感的线圈串联，假设是异名端相连，叫做顺向串联，如上图 a,假设是同名端相连接，叫做反向串联，如上图 b 。在交流电路中， 顺向串联时电感值 L=L1+L2+2M。反向串联时电感值 L”=L1+L2-2M。可得 M=1/4(L-L”)。电路连接示意图：电路连接示意图：测电感测电感电感L1电感L2电感L2电感L1a顺向串联b反向串联实验过程：实验过程：将电感 L1、L2 分别正向串联与反向串联接在电感测试机器上，读出电感值大小。Step1:Step1:设置测量频率 100Khz,顺向串联电感。测得 LsStep2:Step2:反向串联电感。测得Ls结论：结论：实验数据与方法一测得数据基本一致。得以验证。实验数据与方法一测得数据基本一致。得以验证。
