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1、同名端的简易判别法“同名端”的简易判别法 广东省惠州商业学校 何建文 在电子电路中,对于两个或两个以上的有电磁耦合的线圈,常常需要知道互感电动势的极性。例如,LC正弦波振荡器中,必须使互感线圈的极性正确连接,才能产生振荡。如何确定两电磁线圈的同名端呢?笔者在担任电工基础教学过程中注意对知识规律的总结,归纳一些简易的“口诀”、“方法”等,让学生在理解的基础上进行记忆,在解题方面能快速应用并降低难度。 我们知道:在同一变化磁通的作用下,互感线圈的感应电动势极性始终保持一致的端点,称为同名端。为了说明同名端的意义,先来研究图1所示的互感线圈。在判别时分两种情况来加以说明:当线圈L1通入电流 i ,并
2、且假定电流i是随着时间增大的,则电流 i所产生的自感磁通和互感磁通也随时间增加。由于磁通的变化,线圈L1中要产生自感电动势,线圈L2中要产生互感电动势。它们的感应电流产生的磁通与方向相反,以反对原磁通的增加。根据右手螺旋法则,在图中,线圈L1的自感电动势从B指向A,线圈L2的互感电动势从D指向C。由此可见,A与C、B与D的极性相同。在图中,线圈L1的自感电动势从B指向A,线圈L2的互感电动势从C指向D,可见A与D、B与C的极性相同。另外,无论电流从哪端流入线圈,在图中A与C、B与D的极性仍然保持相同,在图中,A与D、B与C的极性保持相同。 上述方法是在知道两线圈绕向的情况下,应用楞次定律,假定
3、一线圈通入电流并按照下列步骤进行:1、确定原磁通方向;2、判定穿过回路的原磁通的变化情况;3、根据楞次定律再假定互感线圈闭合来确定感应电流的磁场方向;4、根据右手螺旋法则,由感应电流的磁场方向来确定感应电流方向,从而推导得出自感电动势和互感电动势的指向,由此确定两线圈的同名端。 应用教材所提的方法来判定两个互感线圈的同名端,过程较为繁琐,特别是遇到具有多个互感线圈的情形时就更为复杂,学生容易造成混乱。为此,笔者在教学中,引导学生观察,判定及比较图2 图3的情况。 对于图2,这种有单一闭合磁路的情况:假定端子A为电流i流入并增大,则由楞次定律知,电流i所产生的自感磁通和互感磁通也随时间增加,则原
4、线圈L1自感电动势从A指向B,互感线圈L2的互感电动势从C指向D,可见A与D、B与C为同名端。 对于图3有多个闭合磁路的情况:假定端子A为电流i流入并增大,则由楞次定律知,电流i所产生的自感磁通和互感磁通也随时间增加,并且可形成两个闭合回路I与,应用右手螺旋法则,知线圈L1自感电动势从B指向A,处于闭合磁路I中的互感线圈L2的互感电动势 从C指向D;而处于闭合磁路中的互感线圈L3的互感电动势从E指向F,可见A与D与F、B与C与E为同名端。 根据上图三种情况,笔者归纳出“直线形:端子同侧正入同极;回路形:端子异侧正入同极” 。即如果两个耦合线圈在同一直线端子处于同一侧,同为正面绕入的端子为同名端。如果两个耦合线圈在同一回路的两侧端子处于不同方向,同为正面绕入的端子为同名端。 同名端简易判别方法的口诀在解决线圈的串、并联方面的习题更为方便快捷。从教学效果及指导学生解答习题方面来看,收效明显,并且为后继科目的教与学做好铺垫。