電路分析基礎(chǔ)ppt第11章 耦合電感

1、電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器基本概念基本概念11-1耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù)11-2空心變壓器的電路分析空心變壓器的電路分析 反映阻抗反映阻抗11-3耦合電感的去耦等效電路耦合電感的去耦等效電路11-4理想變壓器的理想變壓器的VCR11-5理想變壓器的阻抗變換性質(zhì)理想變壓器的阻抗變換性質(zhì)11-6理想變壓器的實現(xiàn)理想變壓器的實現(xiàn)11-7鐵心變壓器的模型鐵心變壓器的模型11-8第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 1 總總磁磁通通線線圈圈 1 總總磁磁鏈鏈線線圈圈12 1 2 2

2、1 2 總總磁磁通通線線圈圈11 N12M1 2 總總磁磁鏈鏈線線圈圈2 22 N11212211-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .11 22 1N1N11 12 1i2i1L2N2N22 21 2L21M2i1i12N1i1+_u1u2+_N2i2一、一、VCR的導(dǎo)出的導(dǎo)出 .1第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)dtdu22 dtdiMdtdiLudtdiMdtdiLu12222111dtdiMdtdiL21211dtdiMdtdiL12122自感電壓自感電壓. 互感電壓互感電壓. 可以證明：在線性磁介質(zhì)情況下可以證明：在線性

3、磁介質(zhì)情況下 M12=M21=M ： （參見（參見電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)第三版下冊第三版下冊P218）dtdu11 121222212111iMiLiMiL 11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)同同理理可可得得11212212N1i1+_u1u2+_N2i2dtdiMdtdiLudtdiMdtdiLu12222111 自感電壓自感電壓 .互感電壓互感電壓 .11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .2第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析

4、基礎(chǔ)abcd 當(dāng)電流分別流入當(dāng)電流分別流入(或流出）兩個線圈時，若產(chǎn)生的磁通方或流出）兩個線圈時，若產(chǎn)生的磁通方向相同，則兩個流入向相同，則兩個流入(或流出）端稱為同名端（同極性端）?；蛄鞒觯┒朔Q為同名端（同極性端）。二、同名端（二、同名端（同極性端同極性端）的概念）的概念 . .abcd.abcd.SERi1i2+開關(guān)開關(guān)S閉合瞬間閉合瞬間 11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) . 或者說，當(dāng)鐵芯中磁通變化（增大或減?。r，在兩線圈中或者說，當(dāng)鐵芯中磁通變化（增大或減?。r，在兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢極性相同的兩端為同極性端。產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢極性相同的兩端為同極性端。第十一章

5、第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 同名端與電流、電壓的參考方向無關(guān)。選取參考方向同名端與電流、電壓的參考方向無關(guān)。選取參考方向是為了便于判斷和說明同名端。是為了便于判斷和說明同名端。 端端開開路路），（設(shè)設(shè)dc 0 2i 0 111時時：當(dāng)當(dāng)dtdiLu u2u1+adcb圖圖 ai1i2u1u2+acdb圖圖 bi1i211-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .也也稱稱為為同同名名端端。與與所所示示），（如如圖圖”表表示示為為同同名名端端，并并用用“與與，則則稱稱若若d ba c a 0 2u也也稱稱為為同同名名端端。與與所所示示），（

6、如如圖圖”表表示示為為同同名名端端，并并用用“與與，則則稱稱若若c bb d a 0 2u第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 在開關(guān)在開關(guān)S閉合瞬間：閉合瞬間： 若電流表指針反偏，若電流表指針反偏， 若電流表指針正偏，若電流表指針正偏， 則則a與與c為同名端；為同名端； 則則a與與d為同名端。為同名端。 P151 例例11-1、練習(xí)題、練習(xí)題11-1直流電流表直流電流表 +uS+acbdmAS三、同名端的簡單實驗判別方法三、同名端的簡單實驗判別方法 . .11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓

7、器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)dtdiMdtdiLudtdiMdtdiLu12222111 dtdiMdtdiLudtdiMdtdiLu12222111Mi1u2u1+i2.L1L2Mi1u2u1+i2.L1L2四、四、 VCR的正確列寫方法的正確列寫方法 .11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)若若uk與與ik（k =1，2）為關(guān)聯(lián)參考方向則取正號；為關(guān)聯(lián)參考方向則取正號；.（與同名端無關(guān)）（與同名端無關(guān)）若若uk與與ik為非關(guān)聯(lián)參考方向則取負(fù)號。為非關(guān)聯(lián)參考方向則取負(fù)號。 若

8、若i2從從L2的非點(diǎn)端流入，則在的非點(diǎn)端流入，則在L1的非點(diǎn)端產(chǎn)生的非點(diǎn)端產(chǎn)生“+”極，極，.且若上述且若上述“+”極與極與u1的參考的參考“+”極相同，則極相同，則u1中互感中互感電壓電壓取正號，否則取負(fù)號。取正號，否則取負(fù)號。u2中互感電壓正負(fù)號的確定方法與上述類似。中互感電壓正負(fù)號的確定方法與上述類似。11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .若若i2從從L2的點(diǎn)的點(diǎn)( )端流入，則在端流入，則在L1的點(diǎn)端產(chǎn)生的點(diǎn)端產(chǎn)生“+”極極;自感電壓正負(fù)號的確定自感電壓正負(fù)號的確定 互感電壓正負(fù)號的確定互感電壓正負(fù)號的確定 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電

9、路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)dtdiL22dtdiM11 udtdiL11 dtdiM2 2 udtdiM11 udtdiL11dtdiM22 udtdiL22u2u1+i1i2.ML1L2u2u1+i1i2.ML2L111-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)dtdiL22dtdiM11 udtdiL11 dtdiM2 2 udtdiM11 udtdiL11dtdiM22 udtdiL22P 158 練習(xí)題練習(xí)題11-411-4 u2u1+i1i2.ML1L2u2u1+i1i2.ML1L211-2耦合電

10、感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)1IMj 1 U11ILj 2IMj 2 U22ILj 1 U11ILj 2IMj 2 U22ILj 1IMj +.Mj 1Lj 1I2I1 U2 U2Lj 1Lj 1 U2 U2Lj 1I2I+.Mj 11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .五、正弦穩(wěn)態(tài)電路中的五、正弦穩(wěn)態(tài)電路中的VCR .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)1IMj 1 U11ILj 2IMj 2 U22ILj 1 U11ILj 2IMj

11、2 U22ILj 1IMj 1Lj 1 U2 U2Lj 1I2I+.Mj 1Lj 1 U2 U2Lj 1I2I+.Mj 11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)1. 串聯(lián)串聯(lián) a順接串聯(lián)順接串聯(lián) . LjZL 等等效效感感抗抗ILjU1 ILj2 IMj IMj IMLLj)(221 IZILjL MLLL2 21等等效效電電感感1Lj U 2Lj I+.Mj 六、耦合電感線圈間的串聯(lián)和并聯(lián)六、耦合電感線圈間的串聯(lián)和并聯(lián) . .11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .第十一章第十一

12、章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) b反接串聯(lián)反接串聯(lián) . LjZL 等等效效感感抗抗ILjU1 ILj2 IMj IMj IMLLj)(221 IZILjL MLLL2 21等等效效電電感感P156 例例11-31Lj U 2Lj I+.Mj 通過測量順接串聯(lián)和反接串聯(lián)時的電流通過測量順接串聯(lián)和反接串聯(lián)時的電流I ，可判別同名端。，可判別同名端。 . 11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 2. 并聯(lián)并聯(lián) a同名端相接并聯(lián)同名端相接并聯(lián) . 11-2耦合電感的

13、耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .（ P182 11-7） . 1Lj U 2Lj I+.Mj 1I2I11ILj 2IMj U 22ILj 1IMj U 21III第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)LjZMLLMLLLL 2 21221等等效效感感抗抗等等效效電電感感IMLLMLLjU2 21221 解解得得IZILjL 11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)， 2221221MLLUMLjI .)(2221212MLLUMLjI .)(UM

14、LLjMLLUMLLMLLjIII)()(.2212122212212122 IMLLMLLjU)(.221221 11ILj 2IMj U 22ILj 1IMj U 21III求求解解過過程程：*11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) b異名端相接并聯(lián)異名端相接并聯(lián) 等等效效電電感感MLLMLLL2 21221LjZL 等等效效感感抗抗11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .類似于同名端相接并聯(lián)情況分析，可得：類似于同名端相接并聯(lián)情況分析，可得： 1Lj 2Lj .Mj U I

15、+1I2I第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 3. 耦合系數(shù)耦合系數(shù) 21LLMk 定定義義無無耦耦合合 0k021 2)()(tLitwLL02 21221MLLMLLL0221MLL21 LLM 1 21LLM10 k全全耦耦合合， 1k緊緊耦耦合合 0.5k松松耦耦合合， 50. k稱稱為為耦耦合合系系數(shù)數(shù)11-2耦合電感的耦合電感的VCR 耦合系數(shù)耦合系數(shù) .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 變壓器由兩個具有互感的線圈構(gòu)成，一個線圈變壓器由兩個具有互感的線圈構(gòu)成，一個線圈接電源，另一線圈接

16、負(fù)載，變壓器是利用互感來實接電源，另一線圈接負(fù)載，變壓器是利用互感來實現(xiàn)傳輸能量或傳輸信號的器件。當(dāng)變壓器的線圈芯現(xiàn)傳輸能量或傳輸信號的器件。當(dāng)變壓器的線圈芯為非鐵磁材料時，稱為空心變壓器。為非鐵磁材料時，稱為空心變壓器。1Lj SU 2Lj +.Mj .R1R2ZL初級回路初級回路次級回路次級回路原邊回路原邊回路副邊回路副邊回路一次回路一次回路二次回路二次回路11-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析 反映阻抗反映阻抗.第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)21II和和解解方方程程組組可可求求出出111 ILjR)( 2IMj 1IMj 2

17、22IZLjRL)( 0SU2I1I1Lj SU 2Lj +.Mj .R1R2ZL一、網(wǎng)孔分析法一、網(wǎng)孔分析法 . .11-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析 反映阻抗反映阻抗.第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)2I1I1Lj SU 2Lj +.Mj .R1R2ZL111 ILjR)( 2IMj 1IMj 222IZLjRL)( 0SU11-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析 反映阻抗反映阻抗.二、反映阻抗法二、反映阻抗法 . .初級自阻抗初級自阻抗 次級自阻抗次級自阻抗 1111 LjRZ 若若令令 2222LZLjRZ 第

18、十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)11-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析 反映阻抗反映阻抗. 0 22212111IZIMjUIMjIZS 則則二、反映阻抗法二、反映阻抗法 . .初級自阻抗初級自阻抗 次級自阻抗次級自阻抗 1111 LjRZ 若若令令 2222LZLjRZ 111 ILjR)( 2IMj 1IMj 222IZLjRL)( 0SU第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)11-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析 反映阻抗反映阻抗. 111fSZZU 2221ZMZf）（式

19、式中中 22211221 )(MZZUZIS 解解得得22211 ZMZUS)( 0 22212111IZIMjUIMjIZS 則則次次級級對對初初級級的的反反映映阻阻抗抗 Zf 1與電流的參考方向及同名端的位置無關(guān)！與電流的參考方向及同名端的位置無關(guān)！ 二、反映阻抗法二、反映阻抗法 . .初級自阻抗初級自阻抗 次級自阻抗次級自阻抗 1111 LjRZ 若若令令 2222LZLjRZ 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 由式由式可得初級等效可得初級等效電路如圖（電路如圖（a）所示。）所示。 2212 ZIMjI 得得由由式式 由上式可得次級等效電

20、路如圖（由上式可得次級等效電路如圖（b）所示。）所示。 （a） Zf1Z111I+ SU（b） Z222I+ 1IMj 11-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析 反映阻抗反映阻抗.第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)例例 11-4 （網(wǎng)孔分析法）（網(wǎng)孔分析法） P161 0 221211ILjRIMjUIMjILjS)( 解解： 0121010 0101050 21021IjIjIjIj)( 0211 15 2121IjI jI jIj)(RSU .2I1I1Lj 2Lj +Mj 1I2I11-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析

21、 反映阻抗反映阻抗.srad10V0100 SUH1M 5H 1.2H 10 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) A102490 tticos.)( 1 21時時，當(dāng)當(dāng)LLMk6 21LLM02116 165 2121IjIjIjIj).( A049056 02.jjI解解得得11-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析 反映阻抗反映阻抗. A451020 02)cos(.)(tti A45 22045 2590 155 0002.jjI解解得得第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 例例 11-

22、5、例例 11-6 （反映阻抗法）（反映阻抗法） A1.1 35002212.ZIMjI V 0115 0SU解解 113020 1111jLjRZ LRLjRZ2222 189422 2221jZMZf)( mA 864 6110 01111.fSZZUI例例11-7 24.1 146 84180842 0.jZf1Z111I+ SUZ222I+ 1IMj RL.1L2LSu +M1i2iR1R211-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析 反映阻抗反映阻抗.第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)ZL.1Lj 2Lj SU +Mj 1I2IR

23、1R2OCU求求開開路路電電壓壓 1.三、應(yīng)用戴維定理求三、應(yīng)用戴維定理求 . .2I11-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析 反映阻抗反映阻抗.R1R2.1Lj 2Lj SU +Mj 0I.OCU + 110ZUIS0 2Z求等效內(nèi)阻抗求等效內(nèi)阻抗.0IMjUOC 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 110ZUIS 1122ZMZf)( 式式中中0 2Z求等效內(nèi)阻抗求等效內(nèi)阻抗.OCU求求開開路路電電壓壓 1.初初級級對對次次級級的的反反映映阻阻抗抗0IMjUOC R1R2.1Lj 2Lj SU +Mj 0I.OCU +R1R2.1L

24、j 2Lj SU +Mj .Z0 220LjRZ 112ZM)( 222fZLjR 三、應(yīng)用戴維定理求三、應(yīng)用戴維定理求 . .2I11-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析 反映阻抗反映阻抗.第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)222ZZUfOC 2 3I求求.LOCZZUI02LfOCZZLjRU222 。 02ZI 可可不不必必求求由由上上式式可可見見，若若僅僅為為求求Z22Zf22I+ ocUZLZ02I+ ocU11-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析 反映阻抗反映阻抗.第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理

25、想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)用戴維南定理重解例用戴維南定理重解例 11-6A89 0.102 0110ZUISV18914 00.IMjUOC V 0115 0SU解解：891130.2 113020 011jZ 84180842 22.jZ1122 ZMZf)( A135002222.ZZUIfOC 8618-0.33 8986180.jRL.1L2LSu +M1i2iR1 R2 R1R2.1Lj 2Lj SU +Mj 0I.OCU +Z22Zf22I+ ocU11-3 空心變壓器電路的分析空心變壓器電路的分析 反映阻抗反映阻抗.第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器

26、電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)11-4 耦合電感的去耦等效電路耦合電感的去耦等效電路dtdiMdtdiLu1222 dtiidLdtdiLu)(21b1a1 比較比較、兩式可得兩式可得 MLLLLLLLb2bc1baMLMLLMLLb2c1a 即即dtdiMdtdiLu2111 dtiidLdtdiLu)(21b2c2dtdiLdtdiLLu2b1ba1)( dtdiLdtdiLLu1b2bc2 )(L1 L2 M i1 i2 u1u2+i1 i2 La Lc i1+i2 Lb u1u2+第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)L1 L2 M L1 L2 M

27、 L1 M M L2 M L1 +M M L2 +M P166 例例11-8、例、例11-9 11-4 耦合電感的去耦等效電路耦合電感的去耦等效電路第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) Mj 1Lj 2Lj )(MLj1 )(MLj2 Mj )(MLj1 )(MLj2 Mj 等效相量模型等效相量模型 Mj 2Lj 1Lj 11-4 耦合電感的去耦等效電路耦合電感的去耦等效電路第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)理想條件：理想條件： 線圈為純電感，變壓器本身線圈為純電感，變壓器本身P = 0； L1、L2

28、 =（磁導(dǎo)率（磁導(dǎo)率=）; 全耦合全耦合 。 121 LLMk 2222NN 11-5 理想變壓器的理想變壓器的VCR . u1+u2+i1i2N1N211=21 12=22 12111 2211 21222 1122 21 1111NN 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)nNNuu 1212 n1 升壓升壓 , n1 降壓降壓 u2u1+i1i2.1:ndtdNdtdu 111 dtdNdtdu 222 12nuu 11-5 理想變壓器的理想變壓器的VCR . 一、電壓變換關(guān)系一、電壓變換關(guān)系 . .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電

29、感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)u1+u2+i1i2N1N2 11-5 理想變壓器的理想變壓器的VCR . 二、電流變換關(guān)系二、電流變換關(guān)系 . .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)磁磁路路平平均均截截面面積積S mRNiF 磁磁動動勢勢式式中中F磁磁阻阻SlRm 磁磁路路平平均均長長度度l 磁路的歐姆定律磁路的歐姆定律 . . mRiNiNF2211 mRiNiNF22111 2 1 2 iNN2i1N1i21 2 N2i1N1i21 2 補(bǔ)充（參考）補(bǔ)充（參考）第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分

30、析基礎(chǔ)根據(jù)磁路的歐姆定律得根據(jù)磁路的歐姆定律得 mRiNiNF 2211u1+u2+i1i2N1N2 11-5 理想變壓器的理想變壓器的VCR . 二、電流變換關(guān)系二、電流變換關(guān)系 . .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)121 ini 在理想情況下在理想情況下 0 mR， 02211 iNiNnNNii1 2112 u2u1+i1i2.1:n11-5 理想變壓器的理想變壓器的VCR . 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)在在正正弦弦穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)電電路路中中+.1:n2 U1 U2 I1 I12121

31、InIUnU 11-5 理想變壓器的理想變壓器的VCR . 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)+.1:n2 U1 U2 I1 I12121 InIUnU12121 InIUnU+.1:n2 U1 U2 I1 I11-5 理想變壓器的理想變壓器的VCR . 三、電壓、電流變換關(guān)系的正確列寫方法三、電壓、電流變換關(guān)系的正確列寫方法 . .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)。否否則則 1 12InI（即同名端均為（即同名端均為“+”或均為或均為“”） 的的參參考考極極性性相相同同，、若若21UU 12，則

32、則UnU。否否則則 12UnU的的參參考考方方向向相相同同，、若若21II，則則 1 12InI（即均從同名端流出或流入）（即均從同名端流出或流入） 11-5 理想變壓器的理想變壓器的VCR . 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)+.1:n2 U1 U2 I1 I+.1:n2 U1 U2 I1 I12121 InIUnU12121 InIUnU11-5 理想變壓器的理想變壓器的VCR . 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)11-6 理想變壓器的阻抗變換性質(zhì)理想變壓器的阻抗變換性質(zhì) LZn21 ！向向

33、及及同同名名端端無無關(guān)關(guān)與與電電流流、電電壓壓的的參參考考方方LZLLZnZ21 ZL1 U+.1:n2I2 U+1IZi 初級輸入阻抗初級輸入阻抗 合合阻阻抗抗，亦亦稱稱為為次次級級對對初初級級的的折折iZ11 IUZi 221InUn 2221IUn 表表示示，即即通通常常用用LZLZ 1 U+1I第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)大功率。大功率。，并求負(fù)載所獲得的最，并求負(fù)載所獲得的最比比理想變壓器的匝數(shù)理想變壓器的匝數(shù)求負(fù)載獲得最大功率時求負(fù)載獲得最大功率時。阻抗阻抗，負(fù)載，負(fù)載，電路如下圖所示，已知電路如下圖所示，已知njZRULSS

34、68 2V 06 0 例例6811 22）（解解：jnZnZLL時時，負(fù)負(fù)載載可可獲獲最最大大功功率率當(dāng)當(dāng) SLRZ2681 222 n2425 . n 2101 2 nZLSU +1:nRS LZ 11-6 理想變壓器的阻抗變換性質(zhì)理想變壓器的阻抗變換性質(zhì) 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) W45258Re21.IZPLL11-7 理想變壓器的實現(xiàn)理想變壓器的實現(xiàn) （略略） 5658j LLZnZ21 LSSZRUI 12221LSSZRUI 52565826 222./ ）（）（SU +LZ 1IRS 11-6 理想變壓器的阻抗變換性質(zhì)理想

35、變壓器的阻抗變換性質(zhì) 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)電力變壓器電力變壓器11-8 鐵芯變壓器的模型鐵芯變壓器的模型 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)儀用變壓器儀用變壓器調(diào)壓變壓器調(diào)壓變壓器 小功率電源變壓器小功率電源變壓器11-8 鐵芯變壓器的模型鐵芯變壓器的模型 小小功率功率變壓器變壓器第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)11-8 鐵芯變壓器的模型鐵芯變壓器的模型 P = 0、k = 1 可近似滿足，可近似滿足，L1、L2為有限值。為有限值。 1

36、 0 kP、nNNUU1212 仍仍有有？一、全耦合變壓器一、全耦合變壓器. .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)11-5 理想變壓器的理想變壓器的VCR . 理想條件：理想條件： 線圈為純電感，變壓器本身線圈為純電感，變壓器本身P = 0； L1、L2 =（磁導(dǎo)率（磁導(dǎo)率=）; 全耦合全耦合 。 121 LLMk 2222NN u1+u2+i1i2N1N211=21 12=22 12111 2211 21222 1122 21 1111NN 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)11-5 理想變壓器的

37、理想變壓器的VCR . nNNuu 1212 n1 升壓升壓 , n1 降壓降壓 u2u1+i1i2.1:ndtdNdtdu 111 dtdNdtdu 222 12nuu 一、電壓變換關(guān)系一、電壓變換關(guān)系 . .第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)11-8 鐵芯變壓器的模型鐵芯變壓器的模型 ？P = 0、k = 1 可近似滿足，可近似滿足，L1、L2為有限值。為有限值。 1 0 kP、nNNUU1212 仍仍有有一、全耦合變壓器一、全耦合變壓器. .21 InI或或 21LL 、但但 1 12nII？第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和

38、理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)11-5 理想變壓器的理想變壓器的VCR . 二、電流變換關(guān)系二、電流變換關(guān)系 . .根據(jù)磁路的歐姆定律得根據(jù)磁路的歐姆定律得 mRiNiNF 2211u1+u2+i1i2N1N2 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)11-5 理想變壓器的理想變壓器的VCR . 121 ini 在理想情況下在理想情況下 0 mR， 02211 iNiNnNNii1 2112 u2u1+i1i2.1:n第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)11-8 鐵芯變壓器的模型鐵芯變壓器的模型 ？P

39、= 0、k = 1 可近似滿足，可近似滿足，L1、L2為有限值。為有限值。 1 0 kP、nNNUU1212 仍仍有有一、全耦合變壓器一、全耦合變壓器. . 21LL 、但但21 InI或或 1 12nII？1 I第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)1Lj 2Lj 1 U2 U+1I2I.Mj 2111IMjILjU 1 2121LLMLLMk且且nILLILILILLUU221112212112 2211122121ILLnInLILILL 2212ILjIMjU 11-8 鐵芯變壓器的模型鐵芯變壓器的模型 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器

40、耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)由由任任一一式式211InLjU 12LLn 212121 LLnLnLLL得得由由式式 12111 LIMLjUI 可可得得由由式式、212111ILLLLjU 21211ILLLjU 1II 11-8 鐵芯變壓器的模型鐵芯變壓器的模型 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)全耦合變壓器等效全耦合變壓器等效相量模型相量模型1 全耦合變壓器等效全耦合變壓器等效時域模型時域模型1 1Lj 1 U2 U2Lj 1I2I+. .1k1Lj 1 U+2 U+. .1:n1I I1I2Iu1+u2+i1i2.L1L21k1 u+2 u+. .1:n1i i1i2iL1（ 稱為空載電流或磁化電流）稱為空載電流或磁化電流） I （ 理想變壓器的初級電流）理想變壓器的初級電流） 1 I11III 21InI 11LjUI 式中式中 11-8 鐵芯變壓器的模型鐵芯變壓器的模型 第十一章第十一章 耦合電感和理想變壓器耦合電感和理想變壓器電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 222ILjU 1 12InI式式中中21222 LIMLjUI 式式可可得得由由、222122ILLLLjU 22122ILLLjU 1221InLjU 11-8 鐵芯變壓器的模型鐵芯變壓