互感耦合電路實驗報告

1、3.13 用示波器研究互感耦合電路的特性工程物理系 工物 22 方僑光 41 實驗原理】互感耦合電路及其原邊回路的等效電路如下圖所示：原副邊回路的微分方程如下：di1di2u1 = R1i1 + L1- Mdtdtdi1di2- M+ L2+ R2i2 = 0dt 2 dt 2 2設(shè)原邊電流為：i1 = I1m sinwt從微分方程組求 u1 的穩(wěn)態(tài)解可得：u1= (R1+ DR1)I1msinwt+ w(L1- DL1)I1m coswt式中DR1=M 2w2R2 ，R22 + w2L22 ，DL1= RM2+2ww22LL22R2 + w L2即副邊回路對原邊的影響可等效為原邊電阻增加DR

2、1 ，同時電感減少 DL1 。當(dāng) R2 = ? ，即副邊開路時，到極大值D R1和DL1均為 0；當(dāng)w一定，且 R2= wL2時，DR1達(dá)D R1maxwM2L2實驗任務(wù)】1 研究副邊電阻 R2改變時原邊等效電阻增量 DR1 的變化。當(dāng) sin wt = 1 時，有：R1 + DR1 =只要不斷改變 R2取值，并讀取 sinwt= 1時的 ut和uRm值即可。2 研究當(dāng) w一定時 DL1隨 R2的變化關(guān)系。 當(dāng) cos wt = 1 時，有：L1- DL1 = u1t =wI1mut'wuRmuRm可以利用上個實驗的值，這時只需要讀取coswt = 1時ut的值即可。事實上，兩個實驗可

3、以同時做。實驗結(jié)果】D R1時，第一組數(shù)據(jù) uRm> ut，顯然上次做實驗的時候有一兩個數(shù)據(jù)不正確。比如測不對。因此重做了一次。下面是重做的結(jié)果。1 實驗原始數(shù)據(jù)及處理R2 WuRm Vsinwt = 1coswt = 1ut VR1 + DR1 WDR1 Wut' VL1- DL1 mHDL1 mH00.6560.9406.9293.380.01600.012421.06100.5921.13014.5411.00.1500.12900.946200.5581.21518.8415.30.3550.32400.751300.5481.21019.3315.80.5350.497

4、20.578400.5461.17518.4314.90.6650.62030.455500.5501.14517.3113.80.7700.71300.362600.5521.11016.1712.60.8450.77960.295700.5561.08515.2211.80.9000.82440.251800.5601.04513.8810.30.9400.85490.220900.5661.03513.269.710.9650.86830.2071000.5701.00512.218.660.9900.88460.190￥0.6220.7603.550（R1）01.2150.99480.

5、0802備注1所記錄之電壓值均為峰值。2 w= 5.000kHz3儀器標(biāo)號為 18。R = 16.0W， M = 1.001? 0.010mH ，L1 = 1.075? 0.005mH ， L2 = 1.078? 0.005mH4 R1值實驗室沒有給出，計算 D R1時采用實驗中當(dāng) R2= ? 時的結(jié)果。5實驗測的 L1比實驗室給出的值偏小，計算 DL1 時采用實驗室給出的值。2 DR1和 D L1實驗結(jié)果與理論計算的結(jié)果比較R2 WDR1 WDL1 mH實驗值理論值相對誤差(%)實驗值理論值相對誤差 (%)03.3801.060.93014.01011.07.9338.70.9460.855

6、10.62015.312.819.50.7510.6899.003015.814.58.970.5780.52110.94014.914.43.470.4550.38817.35013.813.61.470.3620.29224.06012.612.50.8000.2950.22531.17011.811.43.510.2510.17642.68010.310.51.900.2200.14156.0909.719.630.8310.2070.11580.01008.668.872.370.1900.095698.7￥000.08020分析：1測 D R1時，當(dāng) R2 比較小的時候，誤差相對較大，可能和電阻箱的精度、接線 電阻、接觸電阻等不可忽略有關(guān)。2測 DL1 時，誤差實在大得驚人了。并且誤差隨R2 增加而增加，不過在 R2 = ?時，還是比較符合的。沒想明白是什么原因。猜想也許是相對誤差的計算方法的問題。 因為如果考慮的是 L1- D L1的相對誤差的話，結(jié)果會好很多。DL1 的誤差會這么大，可能的原因就是我們不是直接測量它， 而是測量一個比它大得多的量， 而它只是附加在 這個量上面一個比較小的量，因此準(zhǔn)確性降低。3 圖表及 D