[物理]第10章具有耦合电感的电路.ppt

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2018-03-03 发布于浙江
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[物理]第10章具有耦合电感的电路.ppt

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[物理]第10章具有耦合电感的电路

下一页前一页第 10-* 页回本章目录 M ? ? L1 L2 R1 R2 （2）去耦等效： R1 R2 下一页前一页第 10-* 页回本章目录 * * j? L1 j? L2 j? M + – R1 R2 Z=R+jX 例：空心变压器：空芯变压器线圈的芯子是真空或空气，它的电路模型可由耦合电感来构成。耦合电感的两个线圈分别接在两个回路中。与电源相接的线圈称为初级线圈，也称原线圈；与负载 Z相接的线圈成为次级线圈，也称副线圈。图中R1，R2分别为两线圈的电阻，L1，L2和M共同构成一个耦合电感。于是对两个网孔可列出方程下一页前一页第 10-* 页回本章目录 * * j? L1 j? L2 j? M + – R1 R2 Z=R+jX 例：空心变压器： Z11=R1+j? L1， Z22=(R2+R)+j(? L2+X) + – Z11 原边等效电路下一页前一页第 10-* 页回本章目录 Zl= Rl+j Xl：副边对原边的引入阻抗。负号反映了付边的感性阻抗反映到原边为一个容性阻抗 * * j? L1 j? L2 j? M + – R1 R2 Z=R+jX + – Z11 原边等效电路下一页前一页第 10-* 页回本章目录这说明了副边回路对初级回路的影响可以用引入阻抗来考虑。从物理意义讲，虽然原副边没有电的联系，但由于互感作用使闭合的副边产生电流，反过来这个电流又影响原边电流电压。从能量角度来说 : 不论变压器的绕法如何，恒为正 , 这表示电路电阻吸收功率，它是靠原边供给的。电源发出有功 = 电阻吸收有功 = I12(R1+Rl) I12R1 消耗在原边； I12Rl 消耗在付边，由互感传输。下一页前一页第 10-* 页回本章目录同样可解得： + – Z22 —原边对副边的引入阻抗。副边吸收的功率：空心变压器副边的等效电路，同样可以利用戴维南定理求得。副边等效电路 —副边开路时，原边电流在副边产生的互感电压。南京工业大学信息科学与工程学院通信系 * * 点击目录，进入相关章节下一页前一页第 10-* 页退出本章 10.1 互感一、互感和互感电压二、互感线圈的同名端三、由同名端及u，i参考方向确定互感线圈的特性方程 10.2 互感线圈的串联和并联一、串联二、并联三、互感消去法 10.3 含耦合电感电路的计算 10.4 空心变压器和理想变压器下一页前一页第 10-* 页回本章目录一、互感和互感电压 + – u11 + – u21 i1 ?11 ? 21 N1 N2 当线圈1中通入电流i1时，在线圈1中产生磁通(magnetic flux)，同时，有部分磁通穿过临近线圈2。当i1为时变电流时，磁通也将随时间变化，从而在线圈两端产生感应电压。 u11称为自感电压，u21称为互感电压。下一页前一页第 10-* 页回本章目录一、互感和互感电压 + – u11 + – u21 i1 ?11 ? 21 N1 N2 当i1、u11、u21方向与? 符合右手螺旋时，根据电磁感应定律和楞次定律： ? ：磁链 (magnetic linkage)，? =N? 当线圈周围无铁磁物质(空心线圈)时，?11、?22与i1成正比。下一页前一页第 10-* 页回本章目录一、互感和互感电压 + – u11 + – u21 i1 ?11 ? 21 N1 N2 下一页前一页第 10-* 页回本章目录一、互感和互感电压 + – u12 + – u22 i2 ? 12 ? 22 N1 N2 可以证明：M12= M21= M。同理，当线圈2中通电流i2时会产生磁通?22，?12 。 i2为时变时，线圈2和线圈1两端分别产生感应电压u22 ， u12 。下一页前一页第 10-* 页回本章目录一、互感和互感电压当两个线圈同时通以电流时，每个线圈两端的电压均包含自感电压和互感电压：在正弦交流电路中，其相量形式的方程为互感的性质 ①从能量角度可以证明，对于线性电感 M12=M21=M ②互感系数 M 只与两个线圈的几何尺寸、匝数、相互位置和周围的介质磁导率有关，如其他条件不变时，有 M ? N1N2 （L ? N2）下一页前一页第 10-* 页回本章目录一、互感和互感电压耦合系数 (coupling coefficient)k： k 表示两个线圈磁耦合的紧密程度。全耦合: F s1 =Fs2=0 即 F11= F21 ，F22 =F12 可以证明，k?1。下一页前一页第