圖l中的Ll與L2是兩個(gè)電感線圈，它們之間沒(méi)有電的直接聯(lián)系，但當(dāng)一個(gè)線圈(L1或L2)接上交流電源后，則另一個(gè)線圈(L2或L1)兩端所接的指示燈就會(huì)發(fā)亮，這是因?yàn)閮蓚€(gè)線圈之間具有一定的互感M，同時(shí)線圈之間存在有磁的耦合。若改變兩個(gè)線圈的相對(duì)位置，則指示燈的亮度也會(huì)隨之改變，這是因?yàn)轳詈纤删o不同的結(jié)果。當(dāng)指示燈最亮?xí)r，即是耦合最緊的位置，也是互感M最大的位置。
1.互感
通過(guò)電磁感應(yīng)現(xiàn)象可知：當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通φ發(fā)生變動(dòng)時(shí)，線圈中就會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)一個(gè)線圈由于其中的電流變動(dòng)而引起磁通變動(dòng)時(shí)，不僅在本線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)在鄰近的其他線圈中也可能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在附圖2中兩個(gè)位置較近的線圈L1和L2，當(dāng)線圈L1中電流i1變動(dòng)時(shí)，它所產(chǎn)生的磁通φ11也隨之而變動(dòng)，由此在線圈Ll中會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電壓產(chǎn)生。從圖中可以看出，磁通φl(shuí)l的一部分還穿過(guò)線圈L2。設(shè)這部分磁通為φ21，則當(dāng)i1變動(dòng)時(shí)，φ2l將隨之而變動(dòng)，這樣在線圈2中同樣會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電壓，說(shuō)明這兩個(gè)線圈之間有磁的耦合存在。這種由于鄰近線圈中的電流變動(dòng)而在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，就稱為互感現(xiàn)象。
同樣，如有電流i2通過(guò)線圈L2，則電流i2變動(dòng)時(shí)同樣會(huì)在線圈Ll中產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)或互感電壓。如果有一個(gè)線圈中流的是直流，則在另一個(gè)線圈中不能感應(yīng)出互感電壓來(lái)，也就是說(shuō)互感對(duì)直流不起作用。
實(shí)驗(yàn)和推理都證明，線圈Ll對(duì)線圈L2的互感和線圈L2對(duì)線圈L1的互感是等效的。兩線圈之間的互感大小，取決于兩個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)、尺寸、相對(duì)位置及介質(zhì)材料。
線圈中沒(méi)有鐵磁性材料時(shí)，互感是線性的，但其值遠(yuǎn)小于用磁性材料做鐵芯的互感量。
2.同名端
仍以圖1的互感線圈為例進(jìn)行分析，圖中兩個(gè)線圈Ll和L2繞在同一圓柱形磁棒上，Ll通入電流il，并假定i是隨時(shí)間增大的。則i所產(chǎn)生的磁通φl(shuí)也隨時(shí)間增大，這時(shí)，Ll要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，L2要產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)(這兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)都是由φl(shuí)變化引起的)，它們所推動(dòng)的感應(yīng)電流都將產(chǎn)生與φl(shuí)方向相反的磁通，反對(duì)φ1的增加(若i隨時(shí)間減小，則感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通與φl(shuí)方向相同，反對(duì)φl(shuí)的減少)。運(yùn)用右手螺旋定則，可以確定L1、L2的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，分別標(biāo)在圖上，見(jiàn)附圖3。兩線圈的端點(diǎn)l與3、2與4的極性相同。若i是減小的，則Ll、L2中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向都反了過(guò)來(lái)，但端點(diǎn)1與3、2與4的極性仍然相同，我們把在同一變化磁通作用下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性相同的端子稱為“同名端”，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性相反的端子稱為“異名端”。工程圖上常把一組同名端用符號(hào)“·”作為標(biāo)志。互感線圈標(biāo)上了同名端后，線圈的具體繞法和它們的相對(duì)位置就不需要在圖上表示出來(lái)。歡迎轉(zhuǎn)載，本文來(lái)自電子發(fā)燒友網(wǎng)(http://www.1cnz.cn/)
顯然，不論i如何變化(增加還是減少)，各線圈的同名端始終保持同一極性。這就意味著當(dāng)電流i從兩線圈的同名端同時(shí)流入或流出時(shí)，兩線圈的磁通方向必定一致，這個(gè)特點(diǎn)是定義同名端的一個(gè)主要方法。
在確定互感線圈同名端(有時(shí)也稱對(duì)應(yīng)端)后，如果已經(jīng)知道了線圈的繞法，可以運(yùn)用楞次定律直接判定。如果不知道線圈的具體繞法(例如線圈被封裝在不易打開(kāi)的殼子中)時(shí)，可以進(jìn)行測(cè)量，方法如下：
方法一：直流通斷法 見(jiàn)附圖4所示。線圈l經(jīng)開(kāi)關(guān)S接于直流電源，線圈2兩端接萬(wàn)用表的直流電壓擋最小量程。
當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，線圈2產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)，若電壓表正向偏轉(zhuǎn)。 則AC為同名端;若電壓表反向偏轉(zhuǎn)，則AC為異名端。
方法二：等效電感法
設(shè)具有互感為M、電感分別為L(zhǎng)1和12的兩個(gè)線圈，若將兩個(gè)線圈的異名端相連，作正向串聯(lián)(串聯(lián)順接)時(shí)，其等值電感L正=L1+L2+2M;若將兩線圈的同名端作反相串聯(lián)(串聯(lián)反接)時(shí)，等值電感L正=LI+L2-2M。
顯然，等效電感L正>L反，其等效電抗X正>X反。在相同的正弦電壓作用下，正向串聯(lián)時(shí)的電流小，反向串聯(lián)時(shí)的電流大，利用這一關(guān)系，即可判斷兩個(gè)線圈的同名端。
方法三：靈敏檢流法見(jiàn)附圖5。當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合時(shí)，電流i從無(wú)到有的變化，變化的電流從1端流入L1，產(chǎn)生急劇增強(qiáng)的磁通。通過(guò)互感效應(yīng)，在L2中產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)，由靈敏檢流計(jì)A的偏轉(zhuǎn)，可以確定L2中互感電動(dòng)勢(shì)的極性(例如4端為正)：L1中有感電動(dòng)勢(shì)的極性則是1端為正，這樣，就確定了1、4端為同名端。