电路基本分析（第五章）.ppt

Chapter 5 例5-6 求图示电路的 及负载的有功功率PL。 已知 将ZL 支路断开，如图示，求从断开端口看入的戴 维宁等效电路。 据图示电路有： Chapter 5 解： ?? 求这个电路的戴维宁等效阻抗与含受控源的电路一样，将原来的独立电源置零，在端口处外加电源，电路如图示。 Chapter 5 此电路中两互感线圈为异侧并联，所以有 ?? 由此可得如图示所示的戴维宁等效电路， 此题也可用网孔法求解。 Chapter 5 再将ZL接入，则 ?? 注意到：公共端侧是同名端。 分析：由KVL得： 由KCL得 Chapter 5 2.去耦等效法 ⑶ ⑵ ⑴ 对于含互感的电路希望找出不带互感的等效电路。如图示， 是具有互感的两个线圈有一个公共端的电路。 ?? 将⑶式分别带入⑴、⑵式 可得： 由上述方程作出原电路的去 耦等效电路如图示。 Chapter 5 ?? 对于下图分析方法相同，只是上述各式中M前面的符号应改变。 Chapter 5 1 利用去耦 等效法 例5-7 求图示电路的等效阻抗。 Chapter 5 2 3 解： 所以 将 代入上式并整理得： 可见，与前述直接列写方程求得的等效阻抗一致。 Chapter 5 ?? ? 理想变压器为一耦合元件，它是从实际变压器中抽象 出来的。理想变压器的电路符号如图示。 5-3 理想变压器及其电路的计算 Chapter 5 N1为原边匝数，N2为副边匝数。 n为变比， （时域） 定义式： ?? 在正弦交流电路中，用数学变换式可将上述时域 定义式变换为相量形式的定义式： 相应相量模型如图示。 Chapter 5 ?? 1）上述各定义式中正、负号是与对应图示电压、电流的参考方向及同名端位置相一致的。如果改变电压、电流参考方向或同名端位置，其理想变压器定义式中的符号也应作相应的改变。 或 Chapter 5 例如:图示理想变压器的电压电流关系式可表示为： 说明： ?? 2）理想变压器的特点：无损耗；全耦合（k=1）；芯柱 磁导率大，自感和互感趋于无穷大。 Chapter 5 当一台如图所示的实际变压器，计入以上特点时，就可 推出理想变压器的电路模型。 ?? 3）由 上式说明理想变压器从两边吸收的能量在任何时刻都 为零，即理想变压器既不耗能，也不储能。 Chapter 5 可得 ?? 如果在理想变压器的副边回路接负载ZL如图示， 从原边看入的阻抗为： Chapter 5 4）理想变压器的阻抗变换作用 ?? 二．理想变压器的受控源等效电路模型 Chapter 5 等效电路模型如图示。 可得理想变压器的受控源 及 由 ?? 使用电路分析方法计算含理想变压器电路时，注意不要将其视为L、M，而应将其定义式的电压电流关系与列出的电路方程联立进行计算求解。 Chapter 5 三．含理想变压器电路的计算 例5－8 求电流 I 。 2 i 1 2 F 2 2 F e 2 1 + _ u 2 1 1 2 1 2 2 ’ 1 ’ Chapter 5 。此即为互感现象。 互感电势 的1、1′端也会产生 且变化时，在 中流过 同理，在 ?? ?2. 互感系数 Chapter 5 线圈周围为非铁磁性物质时，M=常数,为线性互感，单位 为亨利（H）. 磁链与对应的电流满足右手螺旋定则。可以证明：M12=M21=M 与L定义类似，互感系数定义为: 的互感磁链。 对 为 的互感磁通， 对 为 的互感磁链； 对 为 的互感磁通， 对 为 ?? 3. 耦合系数 Chapter 5 =1为全耦合。 的因素有线圈结构、相互位置及周围介质， 大小 用于定量地描述两个线圈耦合的紧密程度。影响 定义 ?? 二．耦合电感线圈上的电压电流关系 ?? 1.?时域内互感电压电流关系式 如图示， Chapter 5 耦合电感线圈的电压包括自感电压和互感电压两部分。 2 i 1 2 F 2 2 F e 2 1 + _ u 2 1 1 2 1 2 2 ’ 1 ’ ?将 与L元件类似,i2 与 Chapter 5 设u12与e12之间参考方向一致,由电磁感应定律可得 之间参考方向满足右手螺旋定则,并 代入上式，可得? 而? 所以? ?? 同理 Chapter 5 1 i 1 1 F 2 1 F 1 2 1