Экспериментально величину коэффициента взаимной индуктивности можно определить двумя способами.
Включить одну из индуктивно-связанных катушек в сеть и измерить ток в этой катушке. На зажимах другой катушки измерить напряжение вольтметром, имеющим высокое внутреннее сопротивление. Это напряжение определяется током первой катушки и коэффициентом взаимной индуктивности М:
U = ω M İ1, (10.19)
отсюда
М = 
(10.20)
Для определения величины М другим способом катушки соединяют последовательно, согласно и встречно. Для каждого случая определяют величину индуктивных сопротивлений:
Хсогл = ω (L1+ L2 + 2 М) (10.21)
Хвстр = ω (L1+ L2 – 2 М). (10.22)
Из их разности определяют коэффициент М:
Хсогл – Хвстр = 4ωM, (10.23)
М = 
. (10.24)
Проведение эксперимента
Определение параметров исследуемых катушек
Собрать цепь (рис. 53). Провести измерения тока, напряжений на активном сопротивлении R, на катушках и на зажимах цепи. Данные измерений занести в таблицу 27 в графу «Катушка 1». Поменять местами катушки и провести аналогичные измерения. Данные измерений занести в таблицу 27 в графу «Катушка 2». По данным измерений построить векторные диаграммы для каждой катушки (см. рис. 49), из векторной диаграммы определить (измерить) углы сдвига фаз между током и напряжением для каждой катушки и вычислить параметры катушек; определить коэффициент взаимной индуктивности М.
Рисунок 53 – Определение параметров исследуемых катушек
Рисунок 54 – Векторная диаграмма для определения параметров катушки индуктивности
Таблица 27 – Измеренные и вычисленные значения в соответствии
с экспериментом
| № | Измерено | Вычислено | |||||||||||
| I, A | U, B | UR, B | Uк1, В | Uк2, В | ZК, Ом | φК, гр | cosφ | sinφ | RК, Ом | ХК, Ом | LК, Гн | М, Гн | |
| Катушка 1 | |||||||||||||
| Катушка 2 |
Последовательное включение индуктивно-связанных катушек
Собрать цепь (рис.55). Произвести измерения тока и напряжений на каждой катушке и на зажимах цепи. Поменять местами зажимы у одной из катушек и повторить измерения. Данные измерений занести в таблицу 28.
 |
Рисунок 55 – Параллельное включение индуктивно-связанных катушек
Таблица 28 – Согласное и встречное включение катушек
| Способ включения | Измерено | Вычислено | |||||||||||
| I, A | U, B | Uк1, В | Uк2, В | R, Ом | Z, Ом | Х, Ом | М | UR1, B | UR2, B | UL1, B | UL2, B | UM | |
| Согласное | |||||||||||||
| Встречное |
Взяв из таблицы 27 значения Rk1 и Rk2, определить суммарное активное сопротивление двух катушек R = Rk1 + Rk2, внести его значение в таблицу 28 и определить реактивное сопротивление цепи для согласного и встречного включений катушек.
, где 
(10.25)
Используя соотношения, приведенные ранее, определить коэффициент взаимной индуктивности М и сравнить его значение с приведенным в таблице 27.
Определить активные, индуктивные напряжения для каждой катушки и напряжения взаимной индукции как произведения измеренного тока на соответствующие сопротивления, значения которых взять из таблицы 27.
По данным таблицы 27 построить векторные диаграммы для согласного и встречного включения катушек. Полученные в результате графического построения Uк1 и Uк2 сравнить с измеренными значениями.
