電工基礎課程教學互感電路PPT學習教案

1、會計學1電工基礎課程教學互感電路電工基礎課程教學互感電路1、理解互感系數(shù)的定義2、會計算互感電壓第1頁/共62頁重點：重點：互感電壓、互感系數(shù)難點：難點：耦合系數(shù)第2頁/共62頁i1a*bi2cd2 11 112圖 6.1 互感應現(xiàn)象 第3頁/共62頁1、自感磁通11：在線圈1中通以交變電流i1，使線圈1具有的磁通11叫自感磁通11。2、自感磁鏈11： 11=N1 11叫線圈1的自感磁鏈。3、互感磁通21：由于線圈2處在i1所產(chǎn)生的磁場中， 11的一部分穿過線圈2，線圈2具有的磁通21叫做互感磁通。4、互感磁鏈21： 21=N2 21第4頁/共62頁5、互感電壓： i1的變化引起21變化，從而

2、在線圈2中產(chǎn)生的電壓叫互感電壓。6、互感現(xiàn)象：由一個線圈的交變電流在另一個線圈中產(chǎn)生感應電壓的現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。 第5頁/共62頁2112221121212112121121MMMiMiMiMi第6頁/共62頁221121122211211221211212121212122121212222222221111111121,LLMMkiNiMiNiMiNiLiNiLLLMk第7頁/共62頁dtdiMdtdudtdiMdtdu2121212121第8頁/共62頁22121121212111212211,)2sin()2sin(cos)sin(sin,sinIjXIMjUIjXIMjUtMIutM

3、ItMIdttIdMdtdiMutIitIiMMmmmmmm第9頁/共62頁 將互感與自感比較著講解，幫助學生理解互感的定義第10頁/共62頁1、互感應現(xiàn)象與自感應現(xiàn)象有什么異同？2、互感系數(shù)與線圈的那些因素有關？3、已知兩耦合線圈的L1=0.04H， L2=0.06H， k=0.4,試求其互感。4、 式中互感電壓的參考方向與互感磁通及電流的參考方向之間有什么關系？jU211IM第11頁/共62頁第12頁/共62頁會判斷同名端，理解同名端的測定第13頁/共62頁重點重點:互感電壓參與方向的標定難點難點:同名端的測定第14頁/共62頁i1a *b21111c*d2u21(a)i1ab21111c

4、d2u21(b)圖 6.2 互感電壓與線圈繞向的關系 第15頁/共62頁 當兩個線圈的電流分別從端鈕1和端鈕2流進時, 每個線圈的自感磁通和互感磁通的方向一致, 就認為磁通相助, 則端鈕1、 2就稱為同名端。 L1L2*M圖6.3 有耦合電感的電路模型 第16頁/共62頁UsVS12i1*圖6.4 同名端的測定 當隨時間增大的電流從一線圈的同名端流入時, 會引起另一線圈同名端電位升高。 第17頁/共62頁 u11*i1u21(a)u12*i2u22(b)圖 6.5 互感線圈中電流、 電壓參考方向 第18頁/共62頁dtdiMudtdiMu12121222121121IjXIMjUIjXIMjU

5、MM第19頁/共62頁 圖6.6所示電路中,M=0.025H, , 試求互感電壓u21。 解解 選擇互感電壓u21與電流i1的參考方向?qū)ν艘恢? 如圖中所示。則 tAi1200sin21dtdiMu121第20頁/共62頁*MU21I1圖 6.6 例 6.1 圖 第21頁/共62頁其相量形式為： VtuVjIMjUAIIMjU)901200sin(230903001025. 0120001,211211121故所以第22頁/共62頁講授法第23頁/共62頁 1、在圖6. 4中，若同名端已知，開關原先閉合已久，若瞬時 切斷開關，電壓表指針如何偏轉(zhuǎn)？為什么？這與同名端一致原則矛盾嗎？ 2、請在

6、圖6. 8中標出自感電壓和互感電壓的參考方向，并寫出 u1和 u2的表達式。第24頁/共62頁Mu1+u2+3412L1L2(b)*i1i2Mu1+u2+3412L1L2(a)*i1i2圖6 .8 思考題 2 圖第25頁/共62頁第26頁/共62頁會計算互感電路的計算第27頁/共62頁重點：重點：串聯(lián)等效電感，并聯(lián)等效電路難點：難點：互感消去法第28頁/共62頁L1*ML2U1IU2U*1. 順向串聯(lián)順向串聯(lián)：兩線圈的異名端相連。第29頁/共62頁MLLLILjIMLLjUUIMjILjUUUIMjILjUUUFF2)2(212121221222112111串聯(lián)后總電壓第30頁/共62頁圖 6

7、.10 反向串聯(lián) L1*ML2U1IU2U*2、反向串聯(lián)：、反向串聯(lián)：兩個線圈的同名端相連。第31頁/共62頁42)2(212121221222112111RFRRLLMMLLLILjIMLLjUUUIMjILjUUUIMjILjUUU第32頁/共62頁 將兩個線圈串聯(lián)接到工頻220V的正弦電源上, 順向串聯(lián)時電流為2.7A,功率為218.7W, 反向串聯(lián)時電流為7A,求互感M。 解解 正弦交流電路中, 當計入線圈的電阻時, 互感為M的串聯(lián)磁耦合線圈的復阻抗為 第33頁/共62頁HRRIUMLLLIPRRZFFF24. 030)7 . 2220(1001)()(10012307 . 27 .2

8、18)(222212212221第34頁/共62頁反向串聯(lián)時, 線圈電阻不變, 根據(jù)已知條件可得 221221)()(10012RRIUMLLLRRH03. 0307220100122HLLMRF053. 0403. 024. 04第35頁/共62頁（1）同側并聯(lián) 異側并聯(lián) （2）有時為了便于分析電路，將（*）式整理L1*M(a)L2*IUI2I1L1*M(b)L2*IUI2I1第36頁/共62頁12221121IMjILjUIMjILjUIIMLLMLLLLjMLLMLLjIUZ22)(2122121221求解得：求解得：第37頁/共62頁IMjIMLjIIMjILjUIMjIMLjIIMj

9、ILjU2222211111)()()()(（3）有時為了便于分析電路，將（*）式整理去耦等效電路第38頁/共62頁iui2i1L1+ ML2+ MMM 正號對應于同側并聯(lián) 負號對應于異側并聯(lián)M前負號對應于同側并聯(lián)M前正號對應于異側并聯(lián) 圖 6.12 消去互感后的等效電路 第39頁/共62頁1222321113IMjILjUIMjILjUIMjIMLjUIMjIMLjU22231113)()(第40頁/共62頁Mi2i1L2L13i12圖 6.13 一端相連的互感線圈 i2i13i21L1+ ML2+ M M圖 6.14 去耦等效電路 M 前正號對應同側相連，M前負號對應異側相連第41頁/共6

10、2頁結合實驗講解本節(jié)內(nèi)容第42頁/共62頁CMABCD(a)MABD(b)圖6.15 思考題1圖 1、圖6.15中給出有互感的兩個線圈的兩種連接方法，現(xiàn)測出等效電感LAC=16mH, LAD=24mH, 試標出線圈的同名端，并求出M。第43頁/共62頁2、兩線圈的自感分別為0.8H和0.7H，互感為0.5H，電阻不計。試求當電源電壓一定時，兩線圈反向串聯(lián)時的電流與順向串聯(lián)時的電流之比。 3、圖6.16所示電路中，已知L1=0.01H , L2=0.02H, M=0.01H，C=20F, R1=5, R2=10, 試分別確定當兩個線圈順向串聯(lián)和反向串聯(lián)時電路的諧振角頻率0。第44頁/共62頁CM

11、R 1R 2L 1L 2MR 1R 2L 2L 1*i1* 圖 6.16 思考題 3 圖 圖 6.17 思考題 4 圖 4、畫出圖6.17所示電路的去耦等效電路，并求出電路的輸入阻抗。第45頁/共62頁第46頁/共62頁理解空芯變壓器及反射阻抗的概念第47頁/共62頁重點：重點：芯變壓器、反射阻抗難點：難點：反射阻抗第48頁/共62頁 L1L2*Mi2R1i1R2u1RLXL圖 6.18 空芯變壓器電路 第49頁/共62頁0)()(222112111IjXRLjRIMjUIMjILjRLLMLLjXMjZZjXRjXRLjRZLjRZ2112222222221111,第50頁/共62頁則其中.

12、,222222LLXLXRRR02221211212111IZIZUIZIZ2221111122221212)(ZMZUIIZMjZIZI第51頁/共62頁22222222222111122211111)()()()()(jXRMXLjRRMZMZZZZMZIUZLLff)(2222212222212222211111122222222XXRXXjRXRXRjXRXjXRZZZMMMf第52頁/共62頁2222222221122222222211XXRXXXRXRXRRMM稱反射電阻222222222RXRXM稱反射電抗222222222XXRXM第53頁/共62頁圖 6 . 1 8 所 示

13、的 空 芯 變 壓 器 , 其 參 數(shù) 為 : R1=5,L1=30,R2=15,L2=120, M=50, U1=10V, 次級回路中接一純電阻負載RL=100, XL=0。求負載端電壓及變壓器的效率。解解 令 , 將已知數(shù)值代入式（6.16）, 可得 VU01010)120115(5010503052121IjIjIjIj第54頁/共62頁從而可得 AIIjIjIIjIjI3 . 7122. 03 . 77 .81101050)305(8 .4332. 38 .4332. 390502 .4616550)120115(2222221第55頁/共62頁%8 .58588. 0)(1 .51405. 03 . 7122. 08 .4332. 32 .122221212212LLLLRRIRIRIAIVRIU第56頁/共62頁u1X1R1圖6.19 空芯變壓器的初級等效電路 第57頁/共62頁jMI1jL2I2jL1I1jMI2U1I1R1I1RLI2U2I2R2I2jX