3.2.3 互感
(1)互感现象
二相邻线圈中,当一线圈中的电流发生变化时,在临近的另一线圈中产生感应电动势,叫做互感现象。互感现象产生的感生电动势称为互感电动势。
互感现象是一种常见的电磁感应现象,不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且也可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。
(2)互感线圈的同名端
我们把互感线圈由电流变化所产生的自感电动势与互感电动势的极性始终保持一致的端点,叫做同名端,反之叫做异名端。电路图中常常用小圆点或小星号标出互感线圈的同名端,它反映出互感线圈的极性,也反映了互感线圈的绕向,如图3-21所示。
图3-21 互感线圈的同名端
① 线圈1和线圈2绕向相同 如图3-21(a)所示,当线圈1中的电流增加时,应用右手螺旋定则可知,线圈1中自感电动势的极性A端为正,B端为负,线圈2中互感电动势的极性C端为正,D端为负,即A与C、B与D的极性相同。当线圈1中的电流减小时,应用右手螺旋定则可知,线圈1中自感电动势的极性B端为正,A端为负,线圈2中互感电动势的极性D端为正,C端为负,即A与C、B与D的极性仍相同。
② 线圈1和线圈2绕向相反 如图3-21(b)所示,当线圈1中的电流增加时,应用右手螺旋定则可知,线圈1中自感电动势的极性A端为正,B端为负,线圈2中互感电动势的极性D端为正,C端为负,即A与D、B与C的极性相同。当线圈1中的电流减小时,应用右手螺旋定则可知,线圈1中自感电动势的极性B端为正,A端为负,线圈2中互感电动势的极性C端为正,D端为负,即A与D、B与C的极性相同。
③ 同名端的应用 两个或两个以上线圈彼此耦合时,常常需要知道互感电动势的极性,往往需要标出其同名端。例如,电力变压器用规定好的字母标出原、副线圈间的极性关系。
在电子技术中,互感线圈应用十分广泛,但是必须考虑线圈的极性,不能接错。例如,收音机的本机振荡电路,如果把互感线圈的极性接错,电路将不能起振,因此,需要标出其互感线圈间的同名端。
(3)互感现象的应用
互感现象在电工、电子技术中应用很广。例如变压器就是应用两个线圈间存在互感耦合制成的。实验室中常用的感应圈也是利用互感现象获得高压的。
有时,互感现象也有不利影响。为此实际中总是采取措施消除这种影响。例如可在电子仪器中,把易产生互感耦合的元件采取远离、调整方位或磁屏蔽等方法来避免元件间的互感影响。