由于产生互感电压的电流在另一线圈上,因此,要确定互感电压的符号,就必须知道两个线圈的绕向,这在电路分析中很不方便。为了解决这一问题引入同名端的概念。
同名端:当两个电流分别从两个线圈的对应端子同时流入或流出时,若产生的磁通相互增强,则这两个对应端子称为两互感线圈的同名端;反之,称为异名端。用小圆点或星号等符号标记。同名端总是成对出现的,同一组同名端通常用“·”“Δ”或“*”表示。
在图8-2(a)中,电流i1与i2同时流入左端线圈的1端钮与右边线圈的3端钮,根据右手螺旋法则,它们产生的磁通如图中所示,可以看出,Φ1、Φ2是相互增强的,则1与3是同名端,2与4也是同名端。
在图8-2(b)中,设电流分别从端钮1和端钮3流入,根据右手螺旋法则,它们产生的磁通是相互增强的,所以端钮1和端钮3是同名端,端钮2和端钮4也是同名端。
图8-2 线圈同名端示意图
注意:上述图示说明当有多个线圈之间存在互感作用时,同名端必须两两线圈分别标定。
根据同名端的定义可以得出确定同名端的方法如下。
(1)当两个线圈中电流同时流入或流出同名端时,两个电流产生的磁场将相互增强。
图8-3 同名端实验电路图
(2)当随时间增大的时变电流从一线圈的一端流入时,将会引起另一线圈相应同名端的电位升高。
两线圈同名端的实验测定:实验线路如图8-3所示,当开关S迅速闭合时,i1将从线圈L1的1端流入,且。如果电压表正向偏转,表示线圈L2中的互感电压u21=,则可判定电压表的正极所接端钮3与i1的流入端钮1为同名端;反之,也可加以判断。
引入同名端概念后,根据各线圈电压和电流的参考方向,就能从耦合电感直接写出其伏安关系式。具体规则是:若耦合电感的线圈电压与电流参考方向为关联参考方向,该线圈的自感电压前取正号;否则取负号。
例8-1 判断图8-4所示互感线圈的同名端。
解题步骤:根据同名端的定义,利用电磁感应定律判断。
(1)图8-4(a)中端钮1、4为同名端,2、3为同名端。
(2)图8-4(b)中端钮1、3为同名端,1、6为同名端,3、6为同名端,2、4为同名端,2、5为同名端,4、5为同名端。(www.xing528.com)
图8-4 例8-1题图
练一练:
互感线圈电路如图8-5所示,判断互感线圈的同名端。
解题思路:首先假设电流流向,然后在此基础上判断磁场方向,进而判断同名端。注意:3个线圈要两两进行判别,在标注同名端时用不同的符号。
解题步骤如下。
(1)1-2和3-4线圈:假设电流方向;确定磁场方向,进而确定同名端为________。
(2)1-2和5-6线圈:假设电流方向;确定磁场方向,进而确定同名端为________。
(3)3-4和5-6线圈:假设电流方向;确定磁场方向,进而确定同名端为________。
图8-5 练一练题图
课后思考
(1)什么是自感现象?什么是互感现象?
(2)什么是互感系数?其大小与什么因素有关?
(3)什么是同名端?
解题微课
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。