第十章 含有耦合电感的电路11.ppt

例2-1 Lab=5H Lab=6H 解 下 页 上 页 返 回 M=3H 6H 2H 0.5H 4H a b M=4H 6H 2H 3H 5H a b M=1H 9H 7H -3H 2H 0.5H a b 4H 3H 2H 1H a b 3H 5. 有互感电路的计算 在正弦稳态情况下，有互感的电路的计算仍应用前面介绍的相量分析方法。 注意互感线圈上的电压除自感电压外，还应包含互感电压。 一般采用支路法和回路法计算。 下 页 上 页 例2-2 列写电路的回路电流方程。 返 回 M uS + C － L1 L2 R1 R2 * * + － ki1 i1 2 1 3 解 下 页 上 页 返 回 M uS + C － L1 L2 R1 R2 * * + － ki1 i1 10-3 耦合电感的功率 当耦合电感中的施感电流变化时，将出现变化的磁场，从而产生电场（互感电压），耦合电感通过变化的电磁场进行电磁能的转换和传输，电磁能从耦合电感一边传输到另一边。 下 页 上 页 例 求图示电路的复功率。 返 回 * * j?L1 j?L2 j? M + – R1 R2 第十章 含有耦合电感的电路 首 页 本章重点 互感 10-1 含有耦合电感电路的计算 10-2 耦合电感的功率 10-3 变压器原理 10-4 理想变压器 10-5 重点 1.互感和互感电压 2.有互感电路的计算 3.变压器和理想变压器原理 返 回 10-1 互感 耦合电感元件属于多端元件，在实际电路中，如收音机、电视机中的中周线圈、振荡线圈，整流电源里使用的变压器等都是耦合电感元件，熟悉这类多端元件的特性，掌握包含这类多端元件的电路问题的分析方法是非常必要的。 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 变压器 返 回 下 页 上 页 电力变压器 返 回 下 页 上 页 三相电力变压器 返 回 下 页 上 页 小变压器 返 回 下 页 上 页 调压器 整流器 牵引电磁铁 电流互感器 返 回 1. 互感 线圈1中通入电流i1时，在线圈1中产生磁通，同时，有部分磁通穿过临近线圈2，这部分磁通称为互感磁通。两线圈间有磁的耦合。 下 页 上 页 ? 21 + – u11 + – u21 i1 ?11 N1 N2 定义? ：磁通链 ， ? =N? 返 回 空心线圈，? 与i 成正比。当只有一个线圈时： 当两个线圈都有电流时，每一线圈的磁通链为自感磁通链与互感磁通链的代数和： ? M值与线圈的形状、几何位置、空间媒质有关，与线圈中的电流无关，满足M12=M21。 L 总为正值，M 值有正有负。 下 页 上 页 注意 返 回 ?1 = ?11=L1i1 L1 为自感系数，单位 H(亨) ?1 = ?11? ?12= L1i1 ? M12 i2 ?2 = ?22? ?21= L2i2 ? M21 i1 2. 耦合系数 用耦合系数k 表示两个线圈磁耦合的紧密程度。 k=1 称全耦合: 漏磁 F ?1 =F ?2=0 F11= F21 ，F22 =F12 满足： 耦合系数 k 与线圈的结构、相互几何位置、空间磁介质有关。 下 页 上 页 注意 返 回 互感现象 利用——变压器：信号、功率传递 避免——干扰 克服：合理布置线圈相互位置或增加屏蔽减少互感 作 用。 下 页 上 页 返 回 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。 当i1、u11、u21方向与? 符合右手螺旋法则时，根据电磁感应定律和楞次定律有 自感电压 互感电压 3. 耦合电感上的电压、电流关系 下 页 上 页 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。 返 回 在正弦交流电路中，其相量形式的方程为 下 页 上 页 返 回 两线圈的自感磁通链和互感磁通链方向一致，互感电压取正，否则取负。表明互感电压的正、负： （1）与电流的参考方向有关。 （2）与线圈的相对位置和绕向有关。 下 页 上 页 注意 返 回 4.互感线圈的同名端 对自感电压，当u, i 取关联参考方向，u、i与? 符合右手螺旋法则，其表达式为 上式说明，对于自感电压由于电压、电流为同一线圈上的，只要参考方向确定了，其数学描述便可容易地写出，可不用考虑线圈绕向。 下 页 上 页 返 回 i1 u11 对互感电压，因产生该电压的电流在另一线圈上，因此，要确定其符号，就必须知道两个线圈的绕向。这在电路分析中显得很不方便。为解决这个问题引入同名端的概念。 下 页 上 页 当两个电流分别从两个线圈的对应端子同时流入或流出，若所产生的磁通相互加强时，则这两个对应端子称为两互感线圈