[工学]电路分析第11章 耦合电路和理想变压器.ppt

[例]求图示电路中的电压u(t),已知iS(t)=2 costA。(15分) 例：电路如图，交流信号源E=120V，内阻R0=800?， 负载 RL=8 ?，(1) 当RL折算到原边的等效电阻R?L= R0时，求变压器的匝数比和信号源输出的功率；（2）当将负载直接与信号源联接时，信号源输出多大功率？ [解] （1） ? I2 1:n RL ? U2 ? U1 ? I1 R0 RL E ? + – + – + – （2） 可利用变压器 进行阻抗匹配 RL = —RL=R0 n2 1 10 8 800 L = =  = R R 0 1 n — n=0.1 ? ? 例:求负载获得最大功率时的匝比n， 并求最大功率PLmax 。 解：将变压器的次级折算到初级 1 . 53 4 . 2 W D = o 9 . 36 5 12 4 4 3 0 D = + × = j j j Z o 3 1:n + 9.6Ω j3Ω 4Ω + – V 0 100 D o – j3Ω 4Ω + – V 0 100 D o n=2 由 得 W 46 . 496 6 . 9 993 . 6 2 max = × = L P 54 . 26 993 . 6 2 1 1 2 D = = A I I o 54 . 26 986 . 13 4 . 2 ) 1 . 53 ( 4 . 2 1 . 53 60 1 D = + D D = A I o o o W 46 . 496 4 . 2 986 . 13 2 max = = L P × 1 . 53 60 0 100 4 D = D × + = V j j U oc o 3 3 n=2 0 Z 1 . 53 4 . 2 W D = o 或 1:n + 9.6Ω j3Ω 4Ω + – V 0 100 D o – + – Z0 用戴维南定理对初级进行化简 解：(1)回路法 1 2 10 1 I I = 1 2 3 100 10 V U U = = 1 2 10 U U = 1 3 10 V U = 2 2 50 U I = 1 1 0 10 U I o D = + (2)把负载阻抗折合到初级 RL′ = 50/102 = 0.5 Ω V U 3 10 0 10 2 1 1 2 1 1 = D × + = o 例：求图示电路中U2。 1:10 + 50Ω 1Ω + – V 0 10 D o – + – 1Ω 0.5Ω + V 0 10 D o – + – 1 2 3 100 10 V U U = = (3)用戴维南定理 R 100 1 10 2 0 W = × = V U 3 100 0 100 50 100 50 2 = D × + = o V U Uoc 0 100 10 1 D = = o V U 0 10 1 D = o I2=0， I1=10I2=0 把初级回路阻抗折合到次级回路 1 I U 1 — = –R1 2 I R0 = – — = – —— = n2R1 U 2 U 1 n 1 I – n 1 1:10 + 1Ω + – V 0 10 D o – + – 1:10 + R1 – + – 100Ω 50 Ω + – + – V 0 100 D o 2.理想变压器的伏安关系 ???? ? u2=nu?1??? i2= –(1/n)i1 1.电路模型 (1)耦合系数K=1 全耦合 3.实现理想变压器的条件 §11-7 理想变压器的实现 1:n + u2 i1 – 1 1′ 2′ 2 + – u1 i2 (2)L?∞ 两边积分： 对于时变电压电流： i1＝－ni2＋A A＝0 i1＝－ni2 u2＝nu1 1:n + u2 i1 – 1 1′ 2′ 2 + – u1 i2 L?∞ 根据: 证明： 5H 3Ω + u - 4Ω 4Ω 1:2 8H 2H iS 解: (5+j2-j7)I2+j5IS=0 ? ? I2=(1-j)A ? IS=2A ? 相量模型 + – j8Ω + – + – 4Ω 3Ω -j7Ω -j5Ω 1Ω j2Ω ? U ? U=(3-j5+j8)IS+j5I2 ? ? =11+j11=11√2∠45°V u(t)=22cos(t+45°)V 第11章 耦合电感和理想变压器 §11-1 基本概念 §11-4 耦合电感的去耦等效电路 §11-5 理想变压器的VCR §11-6 理想变压器的阻抗变换性质 §11-8 铁心变压器的模型 §11-7 理想变压器的实现 §11-2 耦合电感的VCR 耦合系数 §11-3 空心变压器电路的分析