电路原理1-1.ppt

《电路原理》 电子信息工程教研室 * 10-1 互感 10-2 含有耦合电感电路的计算 10-3 耦合电感的功率 10-4 变压器原理 10-5 理想变压器 第10章 含有耦合电感的电路 重点： 难点： 1.耦合电感电路方程的建立 2.空心变压器的电路分析 1.互感、同名端及根据同名端写出互感电压 3.利用去耦等效电路建立方程求解电路 2.建立含耦合电感的电路方程，求解电路 4.空心变压器、理想变压器电路分析 10-1 互感 应用实例 自感和自感电压 如图所示的电感线圈 i→ →自感磁通 →自感磁通链 在电流i和磁通Φ符合右手螺旋法则时，有 对于线性电感，若u和i取关联参考方向，则有 自感电压 + - u i i A B 自感系数或电感 u - i + L 磁耦合： 一、两个耦合电感的磁通链方程 两个有磁耦合的载流线圈（电感为L1、L2）如图所示。 线圈1中的电流 自感磁通链 互感磁通链 线圈2中的电流 自感磁通链 互感磁通链 施感电流 施感电流 于是，有 定义： 为 线圈1对2的互感系数，简称互感，恒取正值，单位 为亨 (H) 为线圈2对1的互感 于是，互感磁通链为： 注意 M值与线圈的形状、几何位置、空间磁介质有关，与线圈中的电流无关，满足M12=M21 同向耦合时的一对施感电流的入端（或出端）称为同名端。 ①若线圈周围为线性磁介质时，即L1、L2和M均为常数，则各种磁链与产生它的施感电流称正比； ②同向耦合时M前取正号；反向耦合M前取负号； ③利用同名端可以判断出耦合的性质（是否为同向耦合）。 同名端： 说明 可以在其中的一对同名端上标以相同的符号。 当穿过同一磁路的磁通发生变化时，在两线圈所产生感应电压极性相同的端子称为同名端（或同极性端)。 要求会判断同名端 + – V 同名端的实验测定： 2 * i 1 1 2 * 电压表正偏。 如图电路，当闭合开关 S 时，i 增加， ? ? i R S + - 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。 + – V 同名端的实验测定： 2 * i 1 1 2 * 电压表正偏。 如图电路，当闭合开关 S 时，i 增加， ? ? i R S + - 对于两耦合电感，若两电流的入端（或出端）是一对同名端，则耦合的状态为同向耦合。 用电感L1和L2表示的两耦合线圈如图所示 结论 则 M + i1 u1 L1 - - i2 u2 L2 + ④两个耦合电感可视为一四端元件； ⑤若有多个耦合电感时，则同名端应一对一对的标出，且同名端的标记不宜相同。 例. * * ? ? ? ? 2 1 1 2 3 3 * * ? i 1 1 2 2 注意 每个电感中的磁通链等于自感磁通链和各互感磁通量的代数和 【例10－1】如上图所示，若i1=10A，i2=5cos(10t)A，L1=2H，L2=3H，M=1H。求两耦合线圈的磁通链。 【解】 因施感电流i1和i2的流进端（入端）为一对同名端，故为同向耦合。 M + i1 u1 L1 - - i2 u2 L2 + ⑥耦合因数（系数） 反映两个耦合线圈紧疏程度的物理量。 代入 Y11 = L1 i1，Y22 = L2 i2 ① k值与线圈的结构、两线圈的相互位置及周围的 磁介质有关； ②当k=1时称为全耦合（Φ11= Φ21， Φ22= Φ12）。 说明 在何种情况下k=0? 同向串联和反向串联各一次，就可以测出互感： 全耦合时 当L1=L2 时 , M=L 4M 同接 0 反接 L= 互感的测量方法： 二、耦合电感的电压、电流关系 设L1和L2的电压和电流分别为u1、i1和u2、i2，且取关联参考方向，互感为M，则有 自感电压 互感电压 令 互感电压前“+”、“-”号的确定方法 注意 i1 M + u1 L1 - - i2 u2 L2 + 法2：若互感电压的参考“+”极性端与其施感电流的入端是一对同名端，则互感电压前取“+”号，反之取“-”号。 如 i1 u21 + – M u21 – + i1 M 若互感电压与其施感电流的参考方向相对同名端一