互感同名端的判断简法 (互感同名端判断图解)

附图1中的L1与L2是两个电感线圈，它们之间没有电的直接联系，但当一个线圈(L1或L2)接上交流电源后，则另一个线圈(L2或L1)两端所接的指示灯就会发亮，这是因为两个线圈之间具有一定的互感M，同时线圈之间存在有磁的耦合。若改变两个线圈的相对位置，则指示灯的亮度也会随之改变，这是因为耦合松紧不同的结果。当指示灯最亮时，即是耦合最紧的位置，也是互感M最大的位置。1．互感通过电磁感应现象可知：当穿过线圈的磁通φ发生变动时，线圈中就会感应出电动势。当一个线圈由于其中的电流变动而引起磁通变动时，不仅在本线圈中产生感应电动势，同时在邻近的其他线圈中也可能产生感应电动势。在附图2中两个位置较近的线圈L1和L2，当线圈L1中电流i1变动时，它所产生的磁通φ也随之而变动，由此在线圈L1中会有感应电动势或感应电压产生。从图中可以看出，磁通φ的一部分还穿过线圈L2。设这部分磁通为φ，则当i1变动时，φ将随之而变动，这样在线圈2中同样会产生感应电动势或感应电压，说明这两个线圈之间有磁的耦合存在。这种由于邻近线圈中的电流变动而在线圈中产生的感应电动势，就称为互感现象。同样，如有电流i2通过线圈L2，则电流i2变动时同样会在线圈L1中产生互感电动势或互感电压。如果有一个线圈中流的是直流，则在另一个线圈中不能感应出互感电压来，也就是说互感对直流不起作用。实验和推理都证明，线圈L1对线圈L2的互感和线圈L2对线圈L1的互感是等效的。两线圈之间的互感大小，取决于两个线圈的结构、尺寸、相对位置及介质材料。线圈中没有铁磁性材料时，互感是线性的，但其值远小于用磁性材料做铁芯的互感量。2．同名端仍以图1的互感线圈为例进行分析。图中两个线圈L1和L2绕在同一圆柱形磁棒上，L1通入电流i1，并假定i是随时间增大的。则i所产生的磁通φ1也随时间增大，这时，L1要产生自感电动势，L2要产生互感电动势(这两个电动势都是由φ1变化引起的)，它们所推动的感应电流都将产生与φ1方向相反的磁通，反对φ1的增加(若i随时间减小，则感应电流产生的磁通与φ1方向相同，反对φ1的减少)。运用右手螺旋定则，可以确定L1、L2的感应电动势的方向，分别标在图上，见附图3。两线圈的端点1与3、2与4的极性相同。若i是减小的，则L1、L2中感应电动势的方向都反了过来，但端点l与3、2与4的极性仍然相同，我们把在同一变化磁通作用下，感应电动势极性相同的端子称为“同名端”，感应电动势极性相反的端子称为“异名端”。工程图上常把一组同名端用符号“·”作为标志。互感线圈标上了同名端后，线圈的具体绕法和它们的相对位置就不需要在图上表示出来。显然，不论i如何变化(增加还是减少)，各线圈的同名端始终保持同一极性。这就意味着当电流i从两线圈的同名端同时流入或流出时，两线圈的磁通方向必定一致，这个特点是定义同名端的一个主要方法。在确定互感线圈同名端(有时也称对应端)后，如果已经知道了线圈的绕法，可以运用楞次定律直接判定。如果不知道线圈的具体绕法(例如线圈被封装在不易打开的壳子中)时，可以进行测量，方法如下:

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方法一：直流通断法见附图4所示。线圈1经开关S接于直流电源，线圈2两端接万用表的直流电压挡最小量程当开关S闭合瞬间，线圈2产生互感电动势，若电压表正向偏转，则AC为同名端；若电压表反向偏转，则AC为异名端。方法二：等效电感法设具有互感为M、电感分别为Ll和的两个线圈，若将两个线圈的异名端相连，作正向串联(串联顺接)时，其等值电感L正=L1+L2+2M；若将两线圈的同名端作反相串联(串联反接)时，等值电感L反=L1+L2-2M。显然，等效电感L正>L反，其等效电抗X正>X反。在相同的正弦电压作用下，正向串联时的电流小，反向串联时的电流大，利用这一关系，即可判断两个线圈的同名端。方法三：灵敏检流法见附图5。当开关K闭合时，电流i从无到有的变化，变化的电流从1端流入L1，产生急剧增强的磁通。通过互感效应，在L2中产生互感电动势，由灵敏检流计A的偏转，可以确定L2中互感电动势的极性(例如4端为正)：L1中有感电动势的极性则是1端为正，这样，就确定了1、4端为同名端。