电路分析基础 教学课件 作者 王丽娟 4-5-22.ppt

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1、一.写出三种基本元件的平均功率、无功功率、视在功率、复功率、功率因数表达式。四.非正弦周期信号的有效值如何计算？此信号激励下稳态电路的功率又如何计算？复习二.如何提高电路的功率因数？功率因数最高可以提高到多少？提高功率因数后电路中发生什么变化？三.在正弦稳态电路中，共轭匹配与模匹配时哪一种情况负载获得的平均功率更大？耦合电感耦合电感的伏安关系耦合电感的受控源等效电路耦合电感的相量模型耦合电感的两点问题互感耦合电路如果两个线圈的磁场存在相互作用，就称这两个线圈具有磁耦合。具有磁耦合的两个或两个以上的线圈，称为耦合线圈。如果假定各线圈的位置是固定的，并且忽略线圈本身所具有的损耗电阻和匝间分布电

2、容，得到的耦合线圈的理想化模型称为耦合电感。（一）耦合电感互感耦合电路60匝30匝（一）耦合电感互感耦合电路当线圈1中通入电流i1时，在线圈1中产生磁通，同时，有部分磁通穿过临近线圈2。当i1为时变电流时，磁通也将随时间变化，从而在线圈两端产生感应电压。u11称为自感电压，u21称为互感电压。+–u11+–u21i11121N1N2（一）耦合电感互感耦合电路（一）耦合电感互感耦合电路（一）耦合电感互感耦合电路当i1、u11、u21方向与符合右手螺旋时，根据电磁感应定律和楞次定律：：磁链，=N（无漏磁）当线圈周围无铁磁物质(空心线圈)时，11、21与i1成正比。+–u11+–

3、u21i11121N1N2（一）耦合电感互感耦合电路+–u11+–u21i11121N1N2（一）耦合电感互感耦合电路+–u12+–u22i21222N1N2同理，当线圈2中通电流i2时会产生磁通22，12。i2为时变时，线圈2和线圈1两端分别产生感应电压u22，u12。可以证明：M12=M21=M。互感系数（一）耦合电感互感耦合电路耦合系数k表示两个线圈磁耦合的紧密程度。全耦合:F11=F21，F22=F120k1。（一）耦合电感互感耦合电路+–u1+–u2i21222N1N2i11121（二）耦合电感的伏安关系互感耦合电路+–u1+–u2i21222N1

4、N2i11121（二）耦合电感的伏安关系互感耦合电路重要结论：1.相互耦合的两线圈上的电压等于自感电压和互感电压的代数和。2.自感电压与产生该电压的电流在同一线圈上，当u，i取关联方向时，符号为正；当u，i为非关联方向时，符号为负。3.互感电压与产生该电压的电流不在同一线圈上，因此要确定其符号，就必须知道两个线圈的相对位置与绕向。（二）耦合电感的伏安关系互感耦合电路同名端的定义：当电流从两线圈各自的某端子同时流入（或流出）时，若两线圈产生的磁通相助，就称这两个端子为互感线圈的同名端，反之为异名端。问题：实际工作中，耦合线圈往往是密封的，看不见线圈相对位置及绕向，且在电路图中真实地绘出线

5、圈绕向很不方便。同名端通常用标志‘·’(或‘*’等)表示。（二）耦合电感的伏安关系互感耦合电路+–u1+–u2i21222N1N2i11121+–u1+–u2i21222N1N2i11121i2=0i2=0+–（二）耦合电感的伏安关系互感耦合电路同名端的另一定义：如果电流与其产生的磁链、磁链与其产生的感应电压的参考方向符合右手螺旋法则，定义任一线圈电流在各线圈中产生的自感电压与互感电压的同极性端(正极性端或负极性端)为同名端，也即互感电压的正极性端与产生该互感电压的线圈电流的流入端为同名端。（二）耦合电感的伏安关系互感耦合电路同名端的确定11'22'i11i22（二）耦

6、合电感的伏安关系互感耦合电路同名端的确定在开关闭合的瞬间，如果直流电压表正偏，则电压源正极所连的1端和电压表正极所连的2端为同名端。否则1、2为异名端。证明：当闭合开关S时，i增加电压表正偏。当断开S时，如何判定？耦合电感VUSRS+-11'22'（二）耦合电感的伏安关系互感耦合电路同名端？（二）耦合电感的伏安关系互感耦合电路+–u1+–u2i2N1N2i111'22'11'+-u1u222'+-i1i2L1L2M+–u1+–u2i2N1N2i111'22'11'+-u1u222'+-i1i2L1L2M（二）耦合电感的伏安关系电路模型互感耦合电路？？？？若耦合电感的线圈电压、电流采用关联参

7、考方向时，该线圈的自感电压前取正号，否则取负号；若耦合电感线圈电流均从各同名端流入，则各线圈的互感电压项与自感电压项同取正号或负号，否则同自感电压相反。（二）耦合电感的伏安关系互感耦合电路解法一：例1试写出如图所示耦合电感的伏安关系。11'+-u1u222'+-i1i2L1L2M两线圈电流均从同名端“•”处流入，故线圈磁通相助，则每个线圈的自感电压和互感电压同取正号或同取负号。（二）耦合电感的伏安关系互感耦合电路解法二：