电路分析第11章耦合电路和理想变压器..ppt

§11-3 空心变压器电路的分析 反映阻抗 一.空心变压器电路模型 §11-4? 耦合电感的去耦等效电路 L2=Lc+Lb L1=La+Lb M=Lb La=L1 –M Lb=M Lc=L2 –M L1 L2 M + u2 i1 – 1 1′ 2′ 2 + – u1 i2 La Lc + u2 – i1 i2 + u1 – Lb 比较得： L2=Lc+Lb L1=La+Lb Lb= –M La=L1+M Lc=L2+M Lb= –M L1 L2 M + u2 i1 – 1 1′ 2′ 2 + – u1 i2 La Lc + u2 – i1 i2 + u1 – Lb §11-4? 耦合电感的去耦等效电路 比较得： ? 理想变压器是一种双口元件，它也是一种耦合元件，它原是由实际铁心变压器抽象而来的。 1.电路模型 2.理想变压器的VCR u2=nu?1??? i2= – (1/n)i1 理想变压器与耦合电感元件的符号类似，但它唯一的参数只是一个称为变比或匝比的常数n，而没有L1， L2和M 等参数。 在图中所示同名端和电压、 电流的参考方向下 §11-5 理想变压器的VCR 1:n + u2 i1 – 1 1′ 2′ 2 + – u1 i2 理想变压器可以实现电压变换，电流变换， 是电压、电流的线性变换器。 2.理想变压器的VCR u2=nu?1??? i2= – (1/n)i1 u2=nu?1??? i1= n i2 （1）两电压高电位端与同名端一致时, 电压比取正，反之取负。 （2）两电流都从同名端流进, 电流比取负，反之取正。 u2= – nu?1??? i1= – ni2 1:n + u2 i1 – 1 1′ 2′ 2 + – u1 i2 1:n + u2 i1 – 1 1′ 2′ 2 + – u1 i2 1:n + u2 i1 – 1 1′ 2′ 2 + – u1 i2 2.理想变压器的VCR u2=nu?1??? i2= – (1/n)i1 u2= – nu?1??? i2= – (1/n)i1 （1）两电压高电位端与同名端一致时, 电压比取正，反之取负。 （2）两电流都从同名端流进, 电流比取负，反之取正。 u2= nu?1??? i1= ni2 1:n + u2 i1 – 1 1′ 2 + – u1 i2 2′ 1:n + u2 i1 – 1 1′ 2′ 2 + – u1 i2 1:n + u2 i1 – 1 1′ 2 + – u1 i2 2′ 2′ 2.理想变压器的VCR u2=nu?1??? i2= – (1/n)i1 在正弦稳态，上面两个VCR式均可表示为相应的相量形式。即 n = —— N2 N1 3. 功率 理想变压器既不消耗能量也不储存能量。 若变压器的初级匝数为N1，次级匝数为N2，则匝比（变比）为: 1:n + u2 i1 – 1 1′ 2′ 2 + – u1 i2 n1 电阻折合到初级变小 RiRL n1 电阻折合到初级变大 RiRL §11-6 理想变压器的阻抗变换性质 u2=nu?1??? i2= – (1/n)i1 理想变压器不仅可以实现电压变换，电流变换，而且能够实现阻抗变换。 1:n + u2 i1 – + – u1 i2 RL + – u1 i1 Ri 理想变压器有变换阻抗的性质，可以实现最大功率匹配 。 在正弦稳态，可由对应的相量模型进行分析 1:n + – + – ZL + – Zi 例： 电路如图所示，交流信号源E=120V，内阻R0=800?，负载 RL=8 ?，（1）当RL折算到初级回路的等效电阻Ri= 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 Ri E ? + – + – + – Ri = —RL=R0 n2 1 10 8 800 L = =  = R R 0 1 n — n=0.1 ? ? 例： 电路如图所示，交流信号源E=120V，内阻R0=800?，负载 RL=8 ?，（1）当RL折算到初级回路的等效电阻Ri= 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） ? U1 ? I1 R0 E ? + – + – （2） 可利用变压器进行阻抗匹配 Ri 例：电路如图所示，试求电压U2。 ? 1:10 + – 1? 50? + – + –