6第五章5-1,3耦合电感的伏安关系.ppt

Glacier@Himilays 5.2具有耦合电感的正弦电路分析 对于含有互感的正弦交流电路，可用相量法进行分析，除节点电压法不可运用外，以前讲过的各种分析方法及网络定理； 对互感元件的电压分析时，它包括自感电压和互感电压，而且互感电压的正负由施感电流与互感电压的参考方向对同名端是否一致来决定； 作业 作业 Zl：副边回路的阻抗反映在原边回路中的阻抗（引入阻抗）。 * * j? L1 j? L2 j? M + – R1 R2 Z=R+jX + – Z11 原边等效电路 例5－5 已知 US=20 V , 原边等效电路的引入阻抗 Zl=10–j10?. 求: ZX 并求负载获得的有功功率. 此时负载获得的功率： 实际是最佳匹配： 解： * * j10? j10? j2 + – 10? ZX + – 10+j10? Zl=10–j10? 5.4理想变压器 * * j? L1 j? L2 j? M + – + – 一.全耦合变压器 (transformer) 1 1 2 2 N1 N2 u1 u2 i1 i2 则: 理想化的条件（3）:变压器本身无损耗； L1 ,M, L2? ?； 耦合系数K=1； 二. 理想变压器 (ideal transformer)： * * + – + – n : 1 理想变压器的元件特性 理想变压器的电路模型 全耦合变压器的电压、电流关系： * * 第五章 具有耦合电感的电路 5.1 耦合电感的伏安关系 5. 2 含有耦合电感的正弦电路分析 5.4 理想变压器 第五章 具有耦合电感的电路 5.1耦合电感的伏安特性★ 5.2具有耦合电感的正弦电路分析★★ 5.3 空心变压器 5.4 理想变压器★ 5.1 耦合电感的伏安关系 耦合电感在工程中有着广泛的应用，本章介绍电感磁耦合现象，互感和耦合系数，耦合电感的电压关系，耦合电感的等效，耦合电感电路分析及理想变压器的初步概念； 1、线性电感 i u (self-inductance coefficient) 自感系数 一、 耦合电感的伏安关系 F11 2、 互感和互感系数 1 . 互感： i1，N1? Y11= N1F11 L1=Y11/i1 F21在线圈 N2 产生磁链 Y21= N2F21 i1 总磁通 漏磁通 耦合磁通 （主磁通） F11 = F21 + Fs1 Fs1 F21 N1 N2 表示线圈2对线圈1的互感 i2，N2? Y22 Fs2 F12 L2=Y22 / i2 是线圈1对线圈2的互感系数，单位 亨 (H) (mutual inductance coefficient) F21≤F11 对于线性电感 M＝M12=M21 在工程上为了定量地描述两个耦合线圈的耦合紧密程度，常用常数k表示耦合系数： K 1 F s1 =Fs2=0 即 F11= F21 ，F22 =F12 K = 1 当一个线圈产生的磁通全部穿过另一个线圈，这种情况称为全耦合即： 二、互感电压和同名端 产生互感电压u21 产生自感电压 i1变化 ? 1 1变化 变化 ? 21 i1 F21 + - u2 1 通常将产生磁场的电流定义为施感电流。 根据右手螺旋定则和线圈2的绕向选择了u21和? 21的参考方向； 同理，将线圈2通过电流i2， i2变化时对线圈1产生互感电压u12即： 互感线圈的同名端 如果互感电压与互感磁通的参考方向不满足右手螺旋定则时，互感电压表达式前面加一个负号： 所以互感电压与施感电流的参考方向与两个线圈的绕向都有关系，为了方便起见，通常采用同名端（对应端）的方法反映它们之间的关系，即： 同名端：当两个电流分别从两个线圈的对应端子流入 ，其所产生的磁场相互加强时，则这两个对应端子称为同名端。 注：u12与u21只表示电流i2（i1）在线圈1（2）中产生的互感电压；并非1端口与2端口的端电压; i2 i1 － － ＋ + 1 1’ 2 2’ L1 L2 * * u12 u21 M i2 i1 ＋ ＋ － － 1 1’ 2 2’ L1 L2 * * u12 u21 M 由同名端及 u , i 参考方向确定互感电压 i1 * * L1 L2 + _ u1 + _ u2 i2 M * * L1 L2 + _ u1 + _ u2 i2 M i1 时域形式： * * j? L1 j? L2 + _ j? M + _ 在正弦交流电路中，其相量形式的方程为 i2 三、互感元件的串联、并联和互感消去法 i * * u2 +