第十章 含耦合電感的電路

第十章含耦合電感的電路第一頁，共二十六頁，2022年，8月28日內(nèi)容提要耦合電感元件含有耦合電感元件的正弦電路分析理想變壓器

對(duì)于耦合電感元件，重點(diǎn)掌握之間磁路耦合對(duì)感應(yīng)電壓的影響，注意同名端、參考方向的作用。對(duì)于理想變壓器重點(diǎn)掌握其原副邊電壓、電流變比關(guān)系、阻抗變換功能、能量傳遞功能。在電路分析方法上，前面所學(xué)的相量分析法仍然適用。第二頁，共二十六頁，2022年，8月28日10-1耦合電感元件二端口耦合電感元件是通過磁場(chǎng)聯(lián)系相互約束的兩電感元件的集合二端口耦合電感元件的磁通鏈自感磁通鏈：互感磁通鏈：第三頁，共二十六頁，2022年，8月28日10-1耦合電感元件二端口耦合電感元件的參數(shù)自感（系數(shù)）和互感（系數(shù)）：單位為-亨利（H）耦合系數(shù)同名端第四頁，共二十六頁，2022年，8月28日10-1耦合電感元件二端口耦合電感元件的感應(yīng)電壓取決于同名端和參考方向的關(guān)系第五頁，共二十六頁，2022年，8月28日第六頁，共二十六頁，2022年，8月28日10-2含耦合電感正弦電路的計(jì)算耦合電感元件的相量模型注意同名端的連接方式，以便正確地列出電路方程。

第七頁，共二十六頁，2022年，8月28日10-2-1耦合電感元件的串聯(lián)耦合電感元件的串聯(lián)順接反接第八頁，共二十六頁，2022年，8月28日正向串聯(lián)（順接）：兩個(gè)互耦電感元件的非同名端相連。反向串聯(lián)（反接）：兩個(gè)互耦電感元件的同名端相連。等效電感：等效電感：第九頁，共二十六頁，2022年，8月28日10-2-2耦合電感元件的并聯(lián)

耦合電感元件的并聯(lián)同名端相連非同名端相連第十頁，共二十六頁，2022年，8月28日同名端相連等效電感：第十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日非同名端相連等效電感：第十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日例題已知電路及參數(shù)如圖，試列出該電路的網(wǎng)孔電流方程組第十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日例題求電路的戴維寧等效電路等效阻抗：可用短路電路法、外施激勵(lì)法求得。第十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日10-3理想變壓器變壓器利用磁路耦合效應(yīng)進(jìn)行“交流信號(hào)”的傳遞、調(diào)整、隔離、阻抗匹配的設(shè)備（部件）。實(shí)質(zhì)上是一種耦合電感元件。常用變壓器：升壓變壓器、降壓變壓器、隔離變壓器等。變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器是由兩個(gè)緊密耦合的線圈組成的，分別稱為原邊（初級(jí)）線圈、副邊（次級(jí)）線圈。原邊線圈與信號(hào)源連接，構(gòu)成原邊（初級(jí)）回路，副邊線圈與負(fù)載連接，構(gòu)成副邊（次級(jí)）回路。原邊線圈、副邊線圈既有自電感又有互耦電感，同時(shí)線圈電阻將引起能量損耗。第十五頁，共二十六頁，2022年，8月28日理想變壓器理想變壓器從實(shí)際變壓器抽象出的反映其主要特征的模型忽略線圈電阻等次要因素，用簡單的模型描述原、副邊電壓、電流關(guān)系。配合電阻元件等，可模擬實(shí)際變壓器第十六頁，共二十六頁，2022年，8月28日理想變壓器理想變壓器元件模型理想變壓器是一個(gè)二端口元件

理想變壓器的變比（匝比）：原邊與副邊的電壓（有效值或峰值）比值n，是理想變壓器的唯一參數(shù)。理想變壓器的（工作）特性方程注意同名端變比與原、副邊線圈匝數(shù)關(guān)系：第十七頁，共二十六頁，2022年，8月28日理想變壓器理想變壓器等效受控源模型理想變壓器的屬性理想變壓器不再是動(dòng)態(tài)元件，它既不儲(chǔ)能也不耗能，只是將原邊能量向副邊傳遞，傳遞過程中，按變比調(diào)整電壓和電流。第十八頁，共二十六頁，2022年，8月28日理想變壓器理想變壓器的阻抗變換功能根據(jù)理想變壓器工作特性，列出方程原邊等效阻抗對(duì)于變比為的理想變壓器原邊等效阻抗為副邊阻抗的倍。第十九頁，共二十六頁，2022年，8月28日理想變壓器若副邊負(fù)載為電阻R，則原邊等效電阻為：若副邊負(fù)載為電感L，則原邊等效電感為：若副邊負(fù)載為電容C，則原邊等效電阻為：注：利用變壓器的阻抗變換功能，可以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配功能，以便實(shí)現(xiàn)信號(hào)功率的有效傳輸。第二十頁，共二十六頁，2022年，8月28日理想變壓器同名端方向變化后理想變壓器的特性方程實(shí)際變壓器與理想變壓器近似的條件變壓器原、副邊線圈自電感：L1、L2耦合電感：近似條件：L1、L2很大第二十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日例題一個(gè)理想變壓器的額定值是2400V/120V，9.6kVA且在次級(jí)有50匝。計(jì)算：（a）匝數(shù)比，（b）初級(jí)的匝數(shù)，（c）初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的額定電流值。原、副邊匝比：初級(jí)匝數(shù)：初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的額定電流值匝第二十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日例題求負(fù)載的端電壓?；芈贩治龇ǖ诙?，共二十六頁，2022年，8月28日阻抗變換法第二十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日例題已知信號(hào)源電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻100歐，揚(yáng)聲器的電阻8歐。計(jì)算直接把揚(yáng)聲器接在信號(hào)源上時(shí)的輸出功率。若用匝比為n=3的變壓器耦合，輸出功率是多少？若使輸出功率達(dá)到最大，問變壓比為多少？此