電路第五版第十章含有耦合電感的電路12課件

第十章含有耦合電感的電路§

10-1互感§

10-2含有耦合電感電路的計算§

10-3耦合電感的功率§

10-4變壓器原理§

10-5理想變壓器知識要點(diǎn):1.掌握耦合電感同名端的判斷；2.掌握耦合電感的磁通鏈方程、電壓電流關(guān)系及其基本應(yīng)用。第十章含有耦合電感的電路§

10-1互感（自感）磁通鏈：

=N1、單個載流線圈：右手螺旋法則i+–u–+e施感電流（自感）磁通N匝感應(yīng)電動勢感應(yīng)電壓一、互感+–u11+–u21N1N21121i1自感磁通鏈11=N1

11

12互感磁通鏈21：N221施感電流雙下標(biāo)的含義：第1個下標(biāo)表示該磁通（鏈）所在線圈的編號，第2個下標(biāo)表示產(chǎn)生該磁通（鏈）的施感電流所在線圈的編號。自感電壓互感電壓自感磁通互感磁通+–u12+–u22N1N21222i2自感磁通鏈：22=N222互感磁通鏈12=

N112自感電壓互感電壓施感電流工程上稱這樣的耦合線圈為耦合電感（元件）。結(jié)論：每個耦合線圈中的磁通鏈等于自感磁通鏈和互感磁通鏈的代數(shù)和。即：1=11±122=±21+22當(dāng)線圈周圍是各向同性的線性磁介質(zhì)時，每一種磁通鏈都與產(chǎn)生它的施感電流成正比，即：11、21與i1成正比，22、12與i2成正比：11=L1i1，21=M21i1，22=L2i2，12=M12i2M21=

M12=MM恒大于零1=L1i1±M

i22=±M

i1+

L2i21=11±122=±21+22二、互感線圈的同名端判斷1=L1i1

+M

i22=+

M

i1+

L2i2i1●●L1L2+_u1+_u2i2M21+–u11+–u21i111N1N2i2同名端判斷練習(xí)：兩端口電路元件耦合電感**11/22/同名端表明了線圈的相互繞法關(guān)系。確定同名端的方法：（1）根據(jù)線圈具體繞向判別：理論依據(jù)——當(dāng)兩個線圈中電流同時由同名端流入（或流出）時，兩個電流產(chǎn)生的磁場相互增強(qiáng)。i11'22'**（2）實(shí)驗(yàn)法判別：理論依據(jù)：當(dāng)隨時間增大的時變電流從一線圈的一端流入時，將會引起另一線圈相應(yīng)同名端的電位升高。V+–i11'22'**RS電壓表正偏。如圖電路，當(dāng)閉合開關(guān)S時，i增加，提示:當(dāng)有兩個以上的電感彼此之間存在耦合時，同名端應(yīng)一對一對地加以標(biāo)記。每一對采用不同的符號。如果每一電感都有電流時，則每一電感中的磁通鏈將等于自感磁通鏈與所有互感磁通鏈的代數(shù)和。+–u11+–u21i1110N1N2+–u31N3s**△△當(dāng)兩個線圈同時通以變動的電流時，各電感的磁鏈將隨電流的變動而變動，在每個線圈兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電壓（包含自感電壓和互感電壓），設(shè)電壓、電流為關(guān)聯(lián)參考方向，則有：三、互感線圈的伏安特性

——耦合電感的電壓電流關(guān)系i1**L1L2+_u1+_u2i2M1=L1i1±M

i22=±M

i1+

L2i2+++u12－+u21－正確判斷確定M前的正負(fù)號即互感電壓的正負(fù)是列寫方程式的關(guān)鍵!判斷互感電壓M前“+”、“-”的一般規(guī)律：若兩個線圈的施感電流均是從同名端流入，則兩線圈上的自感電壓與互感電壓方向一致，M前取“+”；若兩電流從異名端流入，則則兩線圈上的自感電壓與互感電壓方向相異，M前取“-”。i1**L1L2+_u1+_u2i2M在正弦穩(wěn)態(tài)交流電路中，其相量形式的方程為：jL1jL2+––++–+–可以用電流控制電壓源來表示互感電壓的作用。四、耦合因數(shù)(couplingcoefficient)k：工程上為了定量描述兩個耦合線圈的耦合程度，把兩線圈的互感磁通鏈與自感磁通鏈的比值的幾何平均值定義為耦合因數(shù)，用k表示。k表示兩個線圈磁耦合的緊密程度。全耦合:

F11=F21，F(xiàn)22=F12，k=1可以證明，k1。無耦合:k≈0緊耦合：k>0.5疏耦合：k<0.5五、耦合電感串、并聯(lián)電路介紹兩種接法方式：

反向串聯(lián)方式和同向串聯(lián)方式1、耦合電感的串聯(lián)（1）反向串聯(lián)——同名端相連接反向耦合i**u2+–MR1R2L1L2u1+–u+–i**u2+–MR1R2L1L2u1+–