采用無芯螺線管檢測位移電流的方向.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)者對其展開了研究。目前一些學(xué)者已經(jīng)在實驗上檢測了位移電流的幅值，但是還從未檢測過位移電流的方向。課題組在2010年提出了直接在實驗上檢測位移電流的方向的設(shè)想。為此，本文提出以下兩種方案，并展開相應(yīng)的研究。
　　兩個方案都是分別檢測位移電流和傳導(dǎo)電流在無芯的螺線管線圈的感應(yīng)電動勢相位，統(tǒng)計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。兩個方案的位移電流都是

2、通過鈦酸鋇電容器產(chǎn)生的。實驗方案一，是在低壓高頻的情況下，測量兩種電流在不同匝數(shù)的無磁芯螺線管線圈的感應(yīng)電動勢。實驗結(jié)果通過兩種方式測量:(a)直接通過示波器進(jìn)行測量;(b)當(dāng)幅值太小，通過鎖相放大電路進(jìn)行測量。實驗方案二，是在高壓低頻的情況下測量位移電流的方向。雖然這兩種方案是在不同情況下或者通過不同途徑測量，但是實驗結(jié)果應(yīng)該具有一致性。
　　通過計算發(fā)現(xiàn)，位移電流的幅值比較微弱，容易受到外界干擾，因此測量位移電流的方向，需要考

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