《07电路基础.》.pdf

第七章耦合电感与理想变压器 耦合电感 7.1 耦合电感元件 7.2 耦合电感的去耦等效 7.3 含耦合电感电路的时域分析 7.4 含耦合电感电路的正弦稳态分析 7.5 空芯变压器电路的正弦稳态分析 理想变压器 7.6 理想变压器及其电路分析 7.7 实际变压器模型 第七章 耦合电感与理想变压器 耦合电感和理想变压器是R 、L 、C之外的另两种理想 电路元件，是从实际耦合线圈和实际变压器抽象出来的。 二者都属于二端口元件（或四端元件），为无源、线性元 件。 第七章 耦合电感与理想变压器 7.1 耦合电感元件(coupled inductor) 下图示例一个实际耦合线圈。在磁环上用漆包线绕制1个 线圈，形成耦合电感线圈。 第七章 耦合电感与理想变压器 理想耦合电感元件是实际耦合线圈的理想化模型，即一 种理想电路元件。与线性电感一样，耦合电感是一种动态元 件。 耦合电感线圈是根据电感线圈间的磁耦合－－互感现象制 成的。根据物理学的知识，两个靠近的电感线圈，当一个线圈 流过变动电流时，除了在此线圈两端产生感应电压(称为自感 电压)之外，在另一个电感线圈两端也将产生感应电压，这种 现象称为互感现象。所产生的感应电压称为互感电压。这时说 两线圈发生了磁耦合(magnetic coupling)。 第七章 耦合电感与理想变压器 图7.1-1 耦合线圈 第七章 耦合电感与理想变压器 电流的参考方向与 磁通的参考方向符 1. 互感系数： 合右手螺旋法则 当线圈1通以电流i 、线圈2开路时：在线圈1中产生自感 1 磁通Ф ，其中有一部分也穿过线圈2 ，记为Ф ，称为互感 11 21 磁通。显然有， ϕ ≤ϕ (7.1-1) 21 11 电流i (称为施感电流)在线圈1、线圈2 中产生的自感磁通 1 链和互感磁通链分别为 ψ N ϕ ψ N ϕ (7.1-2) 11 1 11 21 2 21 对于线性耦合电感，自感和互感磁通链都正比于电流i ， 1 ψ L i ψ M i (7.1-3) 11 1 1 21 21 1 式中L 为线圈1的自感系数，M 是互感系数，单位也是亨利。 1 21 第七章 耦合电感与理想变压器 同理，当线圈2通以电流i 、线圈1开路时：在线圈2 中产 2 生自感磁通Ф ，其中有一部分也穿过线圈1，记为Ф ，称 22