【導(dǎo)讀】對(duì)于很靠近的兩個(gè)色環(huán)電感之間的互感進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。發(fā)現(xiàn)了大體他們之間的互感系數(shù)在0.3左右。但令人感到奇怪的是，無(wú)論兩個(gè)色環(huán)電感相互的極性如何，互感總是正的。具體現(xiàn)象見博文內(nèi)容，但其中的道理何在呢？
§01 串聯(lián)色環(huán)電感
在昨天的 色環(huán)電感外部磁場(chǎng)泄露[1] 測(cè)試中，初步探討了使用色環(huán)電感作為天線放大器扼流圈負(fù)載的情況下，如何避免由于漏感引起的放大器磁耦合自激振蕩的情況。在留言區(qū)中 佟超 給出了 一個(gè)非常有趣的建議：那就是利用兩個(gè)色環(huán)電感局部電氣串聯(lián)在一起，但結(jié)構(gòu)上并聯(lián)在一起，并且極性相反，如此構(gòu)成一個(gè)局部準(zhǔn)磁環(huán)的結(jié)構(gòu)，可以大大減少外漏的磁場(chǎng)量，同時(shí)在一定程度上也提高了電感的電感量。下面通過(guò)具體測(cè)量來(lái)檢驗(yàn)這種連接方式對(duì)于兩個(gè)電感最終的電感量、漏磁場(chǎng)的影響。
參與實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)色環(huán)電感
測(cè)試所使用的兩個(gè)色環(huán)電感的參數(shù)，使用 NanoVNA[2] 測(cè)量電感在150kHz下的參數(shù)：
◎ 電感1的參數(shù)（@150kHz）：
電感（uH）：4158.6
串聯(lián)電阻（Ω）：213.16
品質(zhì)因子Q：18.39
◎ 電感2的參數(shù)（@150kHz）：
電感（uH）：4116.91
串聯(lián)電阻（Ω）：212.17
品質(zhì)因子Q：18.29
1.電感串聯(lián)
將兩個(gè)電感進(jìn)行串聯(lián)，在空間上它們可以呈現(xiàn)不耦合（相距很遠(yuǎn)），并行放在一起同相耦合和反向耦合。
（1）不耦合
◎ 串聯(lián)電感的參數(shù)（@150kHz）：
電感（uH）：8479.51
串聯(lián)電阻（Ω）：648.05
品質(zhì)因子Q：12.33
兩個(gè)電感不耦合
（2）同相耦合
◎ 串聯(lián)電感的參數(shù)（@150kHz）：
電感（uH）：11069.5
串聯(lián)電阻（Ω）：804.99
品質(zhì)因子Q：12.96
兩個(gè)電感串聯(lián)同相耦合
（3）反向耦合
◎ 串聯(lián)電感的參數(shù)（@150kHz）：
電感（uH）：10501.16
串聯(lián)電阻（Ω）：579.53
品質(zhì)因子Q：17.08
兩個(gè)電感串聯(lián)，反向耦合
2.電感并聯(lián)
（1）不耦合
◎ 串聯(lián)電感的參數(shù)（@150kHz）：
電感（uH）：2029.75
串聯(lián)電阻（Ω）：75.46
品質(zhì)因子Q：25.35
兩個(gè)電感并聯(lián)不耦合
（2）同相耦合
◎ 串聯(lián)電感的參數(shù)（@150kHz）：
電感（uH）：1617.11
串聯(lián)電阻（Ω）：66.48
品質(zhì)因子Q：22.92
兩個(gè)電感并聯(lián)，同相耦合
（3）反向耦合
◎ 串聯(lián)電感的參數(shù)（@150kHz）：
電感（uH）：1640.01
串聯(lián)電阻（Ω）：62.91
品質(zhì)因子Q：24.56
兩個(gè)電感并聯(lián)，反向耦合
3.結(jié)果總結(jié)
（1）電感測(cè)量表格
將上面的測(cè)量結(jié)果總結(jié)在下面的表格中。
（2）測(cè)量互感
根據(jù) 有互感的電感的串并聯(lián)[3] 考慮帶有互感的電感
串聯(lián)，互感
，串聯(lián)的電感為：
串聯(lián)，互感 ，串聯(lián)的電感為：
串聯(lián)的電感為：
那么上面的測(cè)量結(jié)果來(lái)看，當(dāng)兩個(gè)電感靠在一起的時(shí)候，無(wú)論是他們的極性是相同，還是相反，所獲得串聯(lián)電感都是增加的。同樣，對(duì)于并聯(lián)，并聯(lián)在一起，如果耦合在一起對(duì)應(yīng)的電感也是降低了。因此，這里其中相互耦合M都是大于零的。
根據(jù)上面的測(cè)量值，可以測(cè)量在不同耦合下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電感之間的互感。串聯(lián)互感計(jì)算公式：
并聯(lián)互感計(jì)算公式：
可以看到放在一起的兩個(gè)色環(huán)電感，他們之間的互感總是大于零的。這一點(diǎn)是很奇怪的。他們之間的互感系數(shù)大體在0.3左右。
※ 總結(jié)討論 ※
通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了原來(lái)一直想知道的，當(dāng)兩個(gè)色環(huán)電感靠近在一起他們之間的互感大體為0.3左右。令人想不到的是， 無(wú)論兩個(gè)電感的方向如何，他們之間的互感總是正的，而且大體在0.3左右。 。
靠近的兩個(gè)電感之間的磁場(chǎng)
關(guān)于為什兩個(gè)靠近的工字型的電感之間的互感總是正的？這一點(diǎn)還有點(diǎn)進(jìn)一步的理解、探討。誰(shuí)能告訴我其中的道理呢？
參考資料
[1]色環(huán)電感外部磁場(chǎng)泄露: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/116858591
[2]NanoVNA: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/116295857
[3]有互感的電感的串并聯(lián): https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/113498649
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