电路(第五版). 邱关源原著 电路教案 第10章.doc

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1、第10章含有耦合电感的电路l本章重点1、耦合电感的电压电流关系;2、理想变压器电压电流关系;l本章难点利用去耦电路求解响应;l教学方法本章主要讲述了耦合电感的有关概念以及电压电流的关系,对含耦合电感的电路的计算采用举例用不同的方法来处理;仅讲解VAR及其特性,共用4时。本章采用讲授为主,自学为辅的教学方法。对理想变压器的实现的推导过程要求自学,课下布置一定的作业,使学生加深对所学内容的理解。l授课内容10.1互感及其计算i2i1-u1+-u2+一、互感现象i2i1-u1+-u2+1、互感(a)(b)自感磁通(链)Φ11(Ψ11=N1Φ11

2、),Φ22(Ψ22=N2Φ22);互感磁通(链)Φ12(Ψ12=N1Φ12),Φ21(Ψ21=N2Φ21)。2、感应电压,,则自感电压,互感电压,且M称为互感(单位:亨)耦合系数3、电压与电流的关系(a)图中自感互感磁通方向一致,感应电压方向一致。(b)图中感互感磁通方向相反,感应电压方向相反。规律:电流同时流入同名端时,互感电压与自感电压同号电流同时流入同异端时,互感电压与自感电压异号4、互感电压的极性确定——同名端标记法同名端:当两个电流分别从两个线圈的对应端子流入,其所产生的磁场相互加强时,则这两个对应端子称为同名端。磁通方向一致时

3、,流入电流的端子,用或·表示+_+_i1i2ML1L2U1U2**+_+_i1i2ML1L2U1U2**5、互感电压的相量形式二、含有互感电路的计算**M+_+_+_1.串联(1)顺接:电流从同名端注入,电路如下图所示:由KVL可得:+ui**M_(2)反接:电流从异名端注入,电路如下图所示:其中:互感的测量方法:顺接一次,反接一次,就可以测出互感:串联接法的相量形式:令则2、并联+_**(1)同侧相联(同名端联在一起)由以上三式可得:+_由(4)式生成的电路,即为去耦等效电路:(2)异侧并联(异名端相联)去耦等效电路:与同侧相联的结构相

4、同,只是M前的正负号发生改变。+_**+_-jωMjω(L1+M)jω(L2+M)**jwL1jwL2jwM+–R1R2三、空心变压器原边回路总抗阻Z11=R1+jwL1付边回路总阻抗Z22=(R2+R)+j(wL2+X)Zl=Rl+jXl副边反映在原边回路中的阻抗(引入阻抗)。10.2理想变压器**+–+–**+–+–n:1一、理想变压器磁导率,L1/L2比值不变,则有(VAR)相量形式:二、理想变压器的性质:(a)阻抗变换称为折合阻抗。利用阻抗变换特性,可实现最大功率匹配。(b)功率从以上内容可见,理想变压器的特性方程为代数关系,因此

5、无记忆作用。由功率等于零可以看出,理想变压器既不储能,也不耗能,在电路中只起传递信号和能量的作用。例:已知电阻RS=1kW,负载电阻RL=10W。为使RL上获得最大功率,求理想变压器的变比n。当n2RL=RS时匹配,即10n2=1000n2=100,n=10.

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