電工基礎(chǔ)課程教學課件《第六章互感電路》

電工基礎(chǔ)課程教學課件《第六章互感電路》電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇第1頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇6.1互感與互感電壓第2頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇目的與要求1、理解互感系數(shù)的定義

2、會計算互感電壓第3頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇重點與難點重點：互感電壓、互感系數(shù)

難點：耦合系數(shù)第4頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇圖6.1互感應(yīng)現(xiàn)象

6.1.1互感現(xiàn)象（一）

第5頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇1、自感磁通Φ11：在線圈1中通以交變電流i1，使線圈1具有的磁通Φ11叫自感磁通Φ11。2、自感磁鏈ψ11：ψ11=N1Φ11叫線圈1的自感磁鏈。3、互感磁通Φ21：由于線圈2處在i1所產(chǎn)生的磁場中，Φ11的一部分穿過線圈2，線圈2具有的磁通Φ21叫做互感磁通。4、互感磁鏈ψ21：ψ21=N2Φ216.1.1互感現(xiàn)象（二）第6頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇6.1.1互感現(xiàn)象（三）5、互感電壓：i1的變化引起Φ21變化，從而在線圈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(yīng)電壓的現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。第7頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇6.1.2互感系數(shù)第8頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇6.1.3耦合系數(shù)第9頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇6.1.4互感電壓（一）

第10頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇6.1.4互感電壓（二）第11頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇教學方法將互感與自感比較著講解，幫助學生理解互感的定義第12頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇思考題1、互感應(yīng)現(xiàn)象與自感應(yīng)現(xiàn)象有什么異同？2、互感系數(shù)與線圈的那些因素有關(guān)？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(guān)系？ωM第13頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇

6.2同名端及其判定第14頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇目的與要求會判斷同名端，理解同名端的測定第15頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇重點與難點重點:互感電壓參與方向的標定

難點:同名端的測定第16頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇圖6.2互感電壓與線圈繞向的關(guān)系

6.2.1同名端

（一）第17頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇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。圖6.3有耦合電感的電路模型

6.2.1同名端（二）第18頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇圖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。6.2.2同名端的測定第19頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇

圖6.5互感線圈中電流、電壓參考方向

6.2.3同名端原則（一）第20頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇6.2.3同名端原則（二）第21頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇

圖6.6所示電路中,M=0.025H,,試求互感電壓u21。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。則例6.1（一）第22頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇例6.1（二）圖6.6例6.1圖

第23頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇其相量形式為：

故所以例6.1（三）第24頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇教學方法講授法第25頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇

1、在圖6.4中，若同名端已知，開關(guān)原先閉合已久，若瞬時切斷開關(guān)，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。思考題（一）第26頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇思考題（二）圖6.8思考題2圖第27頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇

6.3具有互感電路的計算第28頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇目的與要求會計算互感電路的計算第29頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇重點與難點重點：串聯(lián)等效電感，并聯(lián)等效電路

難點：互感消去法第30頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇6.3.1互感線圈的串聯(lián)（一）1.順向串聯(lián)：兩線圈的異名端相連。第31頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇串聯(lián)后總電壓6.3.1互感線圈的串聯(lián)（二）第32頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇6.3.1互感線圈的串聯(lián)（三）圖6.10反向串聯(lián)

2、反向串聯(lián)：兩個線圈的同名端相連。第33頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇6.3.1互感線圈的串聯(lián)（四）第34頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇

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(fù)阻抗為例6.2（一）第35頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇例6.2（二）第36頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇反向串聯(lián)時,線圈電阻不變,根據(jù)已知條件可得

例6.2（三）第37頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇（1）同側(cè)并聯(lián)異側(cè)并聯(lián)（2）有時為了便于分析電路，將（*）式整理6.3.2互感線圈的并聯(lián)（一）第38頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇求解得：6.3.2互感線圈的并聯(lián)（二）第39頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇（3）有時為了便于分析電路，將（*）式整理6.3.2互感線圈的并聯(lián)（三）去耦等效電路第40頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇6.3.2互感線圈的并聯(lián)（四）±M

正號對應(yīng)于同側(cè)并聯(lián)負號對應(yīng)于異側(cè)并聯(lián)M前負號對應(yīng)于同側(cè)并聯(lián)M前正號對應(yīng)于異側(cè)并聯(lián)圖6.12消去互感后的等效電路

第41頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇6.3.2互感線圈的并聯(lián)（五）第42頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇圖6.13一端相連的互感線圈

圖6.14去耦等效電路

M前正號對應(yīng)同側(cè)相連，M前負號對應(yīng)異側(cè)相連6.3.2互感線圈的并聯(lián)（六）第43頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇教學方法結(jié)合實驗講解本節(jié)內(nèi)容第44頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇思考題（一）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45頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇思考題（二）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=20μF,R1=5Ω,R2=10Ω,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ω0。第46頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇圖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。思考題（三）第47頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇*6.4空芯變壓器第48頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇目的與要求理解空芯變壓器及反射阻抗的概念第49頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇重點與難點重點：芯變壓器、反射阻抗

難點：反射阻抗第50頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇

圖6.18空芯變壓器電路

*6.4空芯變壓器（一）第51頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇*6.4空芯變壓器（二）第52頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇*6.4空芯變壓器（三）第53頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇*6.4空芯變壓器（四）第54頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇*6.4空芯變壓器（五）第55頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇圖6.18所示的空芯變壓器,其參數(shù)為:R1=5Ω,ωL1=30Ω,R2=15Ω,ωL2=120Ω,ωM=50Ω,U1=10V,次級回路中接一純電阻負載RL=100Ω,XL=0。求負載端電壓及變壓器的效率。解令,將已知數(shù)值代入式（6.16）,可得例6.3（一）第56頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇從而可得例6.3（二）第57頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇例6.3（三）第58頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇圖6.19空芯變壓器的初級等效電路

*6.4空芯變壓器（六）第59頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇圖6.20空芯變壓器相量圖*6.4空芯變壓器（七）第60頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月電子發(fā)燒友電子技術(shù)論壇教學方法講授法第61頁，課件共63