采用無(wú)芯螺線管檢測(cè)位移電流的方向.pdf

1、麥克斯韋在1861年提出了位移電流的概念，此后許多學(xué)者對(duì)其展開(kāi)了研究。目前一些學(xué)者已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)上檢測(cè)了位移電流的幅值，但是還從未檢測(cè)過(guò)位移電流的方向。課題組在2010年提出了直接在實(shí)驗(yàn)上檢測(cè)位移電流的方向的設(shè)想。為此，本文提出以下兩種方案，并展開(kāi)相應(yīng)的研究。
　　兩個(gè)方案都是分別檢測(cè)位移電流和傳導(dǎo)電流在無(wú)芯的螺線管線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相位，統(tǒng)計(jì)兩種電流之間的相位差。再將其與傳統(tǒng)理論進(jìn)行相比，從而確認(rèn)位移電流的方向。兩個(gè)方案的位移電流都是

2、通過(guò)鈦酸鋇電容器產(chǎn)生的。實(shí)驗(yàn)方案一，是在低壓高頻的情況下，測(cè)量?jī)煞N電流在不同匝數(shù)的無(wú)磁芯螺線管線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)兩種方式測(cè)量:(a)直接通過(guò)示波器進(jìn)行測(cè)量;(b)當(dāng)幅值太小，通過(guò)鎖相放大電路進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)方案二，是在高壓低頻的情況下測(cè)量位移電流的方向。雖然這兩種方案是在不同情況下或者通過(guò)不同途徑測(cè)量，但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該具有一致性。
　　通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，位移電流的幅值比較微弱，容易受到外界干擾，因此測(cè)量位移電流的方向，需要考

3、慮多方面的因素，減少實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差。(a)不同頻率對(duì)實(shí)驗(yàn)影響;(b)鈦酸鋇電容器兩端電壓值對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;(c)方案一的鎖相放大電路的精密度對(duì)實(shí)驗(yàn)影響;(d)方案二的功率放大器和變壓器對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;(e)線圈匝數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;(f)空心圓環(huán)的尺寸對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;(g)電容器的介電常數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;(h)接地和屏蔽效果對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響等等。
　　實(shí)驗(yàn)方案一，測(cè)量頻率為50KHz-1000KHz，Vpp=20V，分別不同匝數(shù)的螺線管線圈展開(kāi)研