電路基礎(chǔ)課件第5章互感電路及理想

電路基礎(chǔ)課件第5章互感電路及理想Contents目錄互感現(xiàn)象和互感電壓互感線圈的電壓、電流關(guān)系理想變壓器實(shí)際變壓器互感現(xiàn)象和互感電壓01當(dāng)一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在臨近的另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫做互感現(xiàn)象。定義互感現(xiàn)象是一種常見的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間，而且也可以發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間。原理變壓器、繼電器、電磁爐等。應(yīng)用互感現(xiàn)象由于互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫做互感電壓。定義特點(diǎn)計(jì)算公式互感電壓的大小與線圈的匝數(shù)有關(guān)，還與線圈的相對(duì)位置有關(guān)。M*dI/dt，其中M是互感系數(shù)，dI/dt是電流隨時(shí)間的變化率。030201互感電壓表示一個(gè)線圈在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電壓的大小，與線圈的匝數(shù)、尺寸、介質(zhì)有關(guān)?；ジ邢禂?shù)表示兩個(gè)線圈之間的耦合程度，與線圈的相對(duì)位置、介質(zhì)有關(guān)。耦合系數(shù)互感系數(shù)和耦合系數(shù)互感線圈的電壓、電流關(guān)系02當(dāng)兩個(gè)線圈靠近時(shí)，一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化，會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象是電磁感應(yīng)的一種特殊形式，它使得一個(gè)線圈的電壓和電流與另一個(gè)線圈產(chǎn)生相互影響?；ジ须妷旱拇笮∨c線圈的匝數(shù)、互感系數(shù)、原電流的變化率成正比，與線圈之間的距離成反比?；ジ邢禂?shù)是衡量線圈之間互感強(qiáng)度的物理量，與線圈的形狀、大小、匝數(shù)、介質(zhì)有關(guān)?；ジ芯€圈的電壓、電流關(guān)系互感現(xiàn)象可以實(shí)現(xiàn)能量的傳輸。當(dāng)原線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，互感會(huì)在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。這個(gè)感應(yīng)電流在副線圈中會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)反過來影響原線圈中的電流，使得能量從原線圈傳遞到副線圈。互感能量傳輸具有非接觸、無線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，在電力電子、電機(jī)控制、無線充電等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用?；ジ芯€圈的能量傳同名端是指在兩個(gè)具有互感的線圈中，當(dāng)一個(gè)線圈的某端點(diǎn)與另一個(gè)線圈的某端點(diǎn)通過電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相同的磁通變化，這兩個(gè)端點(diǎn)就被稱為同名端。同名端的判斷對(duì)于理解互感電路的工作原理非常重要。在實(shí)際應(yīng)用中，同名端的標(biāo)記有助于簡(jiǎn)化電路的分析和設(shè)計(jì)?；ジ芯€圈的同名端理想變壓器03理想變壓器不考慮磁滯、渦流和磁飽和等實(shí)際效應(yīng)，因此具有無窮大的自感和互感。理想變壓器不消耗能量，只傳輸能量，是純理想化的電路元件。理想變壓器是一個(gè)理想化的電路元件，它具有無損耗、耦合系數(shù)為1的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)電壓、電流和阻抗的變換。理想變壓器的定義理想變壓器原副邊電壓之比等于匝數(shù)之比，即：$frac{U_{1}}{U_{2}}=frac{n_{1}}{n_{2}}$理想變壓器原副邊電流之比等于匝數(shù)的反比，即：$frac{I_{1}}{I_{2}}=frac{n_{2}}{n_{1}}$理想變壓器原副邊功率相等，即：$P_{1}=P_{2}$理想變壓器的電壓、電流關(guān)系

理想變壓器的阻抗變換通過理想變壓器進(jìn)行阻抗變換時(shí)，原副邊的阻抗值會(huì)根據(jù)匝數(shù)比進(jìn)行變換。當(dāng)原邊的阻抗值與匝數(shù)比的平方成正比時(shí)，副邊的阻抗值與匝數(shù)比的平方成反比。通過理想變壓器進(jìn)行阻抗變換時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)阻抗值的放大或縮小，從而實(shí)現(xiàn)電路的匹配和隔離等功能。實(shí)際變壓器04變壓器在運(yùn)行過程中會(huì)因?yàn)殡娮?、鐵損和銅損等原因產(chǎn)生能量損耗。這些損耗會(huì)導(dǎo)致效率降低，因此需要采取措施降低損耗。變壓器效率是指在規(guī)定的工作條件下，其輸出功率與輸入功率之比。高效率的變壓器能夠減少能源浪費(fèi)，提高能源利用效率。實(shí)際變壓器的損耗和效率效率損耗實(shí)際變壓器的電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率是指變壓器在負(fù)載變化時(shí)輸出電壓的相對(duì)變化量。電壓調(diào)整率越小，說明變壓器的電壓穩(wěn)定性越好。影響電壓調(diào)整率的因素實(shí)際變壓器的電壓調(diào)整率受到多種因素的影響，如繞組匝數(shù)、鐵芯材料和結(jié)構(gòu)等。指變壓器在正常工作條件下所允許的最大輸入或輸出電壓值。額定電壓指變壓器在正常工作條件下所允許的最大輸入或輸出電流值。額定電流的大小取決于繞組的