电路课件第十章.ppt

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1、第10章含有耦合电感的电路本章重点互感10.1含有耦合电感电路的计算10.2耦合电感的功率10.3变压器原理10.4理想变压器10.5重点1.互感和互感电压2.有互感电路的计算3.变压器和理想变压器原理10.1互感耦合电感元件属于多端元件，在实际电路中，如收音机、电视机中的中周线圈、振荡线圈，整流电源里使用的变压器等都是耦合电感元件，熟悉这类多端元件的特性，掌握包含这类多端元件的电路问题的分析方法是非常必要的。下页上页变压器返回下页上页变压器返回1.互感线圈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，这部分磁通称为互感

2、磁通。两线圈间有磁的耦合。21+–u11+–u21i111N1N2定义：磁链，=N空心线圈，与i成正比。当只有一个线圈时：当两个线圈都有电流时，每一线圈的磁链为自磁链与互磁链的代数和：M值与线圈的形状、几何位置、空间媒质有关，与线圈中的电流无关，满足M12=M21L总为正值，M值有正有负。注意2.耦合系数用耦合系数k表示两个线圈磁耦合的紧密程度。k=1称全耦合:漏磁Fs1=Fs2=0F11=F21，F22=F12满足：耦合系数k与线圈的结构、相互几何位置、空间磁介质有关。注意当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

3、感应电压。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：自感电压互感电压3.耦合电感上的电压、电流关系当两个线圈同时通以电流时，每个线圈两端的电压均包含自感电压和互感电压。在正弦交流电路中，其相量形式的方程为：两线圈的自磁链和互磁链相助，互感电压取正，否则取负。表明互感电压的正、负：（1）与电流的参考方向有关；（2）与线圈的相对位置和绕向有关。注意4.互感线圈的同名端对自感电压，当u,i取关联参考方向，u、i与符合右螺旋定则，其表达式为：上式说明，对于自感电压由于电压电流为同一线圈上的，只要参考方向确定了，其数学描述

4、便可容易地写出，可不用考虑线圈绕向。i1u11对互感电压，因产生该电压的电流在另一线圈上，因此，要确定其符号，就必须知道两个线圈的绕向。这在电路分析中显得很不方便。为解决这个问题引入同名端的概念。当两个电流分别从两个线圈的对应端子同时流入或流出，若所产生的磁通相互加强时，则这两个对应端子称为两互感线圈的同名端。同名端**i1i2i3△△线圈的同名端必须两两确定。注意+–u11+–u21110N1N2+–u31N3s确定同名端的方法：(1)当两个线圈中电流同时由同名端流入(或流出)时，两个电流产生的磁场相互增强。i11'22'**11'

5、22'3'3**例(2)当随时间增大的时变电流从一线圈的一端流入时，将会引起另一线圈相应同名端的电位升高。+–V同名端的实验测定：i11'22'**电压表正偏。如图电路，当闭合开关S时，i增加，当两组线圈装在黑盒里，只引出四个端线组，要确定其同名端，就可以利用上面的结论来加以判断。RS+-i由同名端及u、i参考方向确定互感线圈的特性方程有了同名端，表示两个线圈相互作用时，就不需考虑实际绕向，而只画出同名端及u、i参考方向即可。i1**u21+–Mi1**u21–+M例写出图示电路电压、电流关系式i1**L1L2+_u1+_u2i2Mi

6、1**L1L2+_u1+_u2i2Mi1**L1L2+_u1+_u2i2Mi1**L1L2+_u1+_u2i2M例21010i1/At/s解MR1R2i1**L1L2+_u+_u210.2含有耦合电感电路的计算1.耦合电感的串联顺接串联去耦等效电路iM**u2+–R1R2L1L2u1+–u+–iRLu+–反接串联iM**u2+–R1R2L1L2u1+–u+–iRLu+–注意顺接一次，反接一次，就可以测出互感：全耦合时当L1=L2时,M=L4M顺接0反接L=互感的测量方法：在正弦激励下：**–jL1jL2jM+–R1+–+–**相量图

7、：(a)顺接(b)反接jL1jL2jM+–R1+–+–同名端的实验测定：思考题两互感线圈装在黑盒子里，只引出四个端子，现在手头有一台交流信号源及一只万用表，试用试验的方法判别两互感线圈的同名端。黑盒子同侧并联i=i1+i2解得u,i的关系：2.耦合电感的并联**Mi2i1L1L2ui+–如全耦合：L1L2=M2当L1L2，Leq=0(短路)当L1=L2=L，Leq=L(相当于导线加粗，电感不变)等效电感：去耦等效电路Lequi+–异侧并联i=i1+i2解得u,i的关系：等效电感：**Mi2i1L1L2ui+–3.耦合电感的T型等效同名端为

8、共端的T型去耦等效**jL1123jL2jM312j(L1-M)j(L2-M)jM异名端为共端的T型去耦等效**jL112