理想变压器和全耦合变压器.pptVIP

一般地，理想变压器内阻 ，变换后的 阻抗 ，当仅负载阻抗的模可变时，不可能达到共扼匹配，求负载获得最大功率的条件： 下面先证明： 负载中电阻吸收的功率： 要使P达到最大，必须 这时，负载获得最大功率。这种情况称为“模匹配”。模匹配时负载中电阻吸收的功率一般比达到共扼匹配时的功率小。这时 例4： 求流过 的电流I。 . 列写网络方程和应用戴维南定理是常用的方法。 + - n:1 + - + - * * * 10.4 理想变压器和全耦合变压器 理想变压器也是一种耦合元件。它是实际变压器在理想条件下的电路模型。理想变压器的电路符号如下图，在如图同名端、电压和电流参考方向下，理想变压器的伏安关系为： + - + - * * n:1 理想变压器的唯一参数是变比(或匝比): n 1.理想变压器的伏安关系 + 有理想变压器的伏安关系可以看出，理想变压器已经没有电感或耦合电感的作用了，故理想变压器的电路模型也可以画出受控源的形式： - + - * * n:1 + - + - + － 理想变压器可以看成是耦合电感或空芯变压器在理想条件下的极限情况: (1)耦合电感无损耗，即线圈是理想的； (2)耦合系数k=1，即是全耦合 ； (3)自感系数L1和L2 均为无限大，但 L1 / L2等于常数， 互感系数 也为无限大。 由于同名端的不同，理想变压器还有另一个电路模型，其伏安关系为 当线圈的电压、电流参考方向关联时只有这两种情况，这两种VCR仅差一个符号。 - + - * * n:1 + 下面先从符合前两个理想化条件的全耦合变压器着手推导理想变压器的VCR：当线圈的电压、电流参考方向关联时只有这两种情况，由耦合线圈的VCR： 2. 理想变压器伏安关系推导 这里仅讨论第一种(相加的)情况。当耦合系数k=1时： 电流在本线圈中产生的磁通全部与另一个线圈相交链，即： 若 初、次级 线圈的匝数分别为N1和N2，则两线圈的总磁链分别为： 式中， 称为主磁通，由电磁感应定律，初、次级电压分别为 故得： 由耦合电感VCR的第一式： 从 到 t 积分，有 得： 由自感、互感的定义： 得： 得： ** 保持不变，即 由于u1为有限值，当 满足理想化的第三个条件，有 类此，可以推导出同名端不同的另一种情况。 由理想变压器的伏安关系，可以得出：理想变压器是一种无记忆元件，也称即时元件。如代入上述伏安关系，理想变压器的吸收功率为： 可见：理想变压器既不耗能，也不储能。 为了方便，习惯上把由于同名端不同而引起的两种伏安关系合并成一种，且不带负号。两线圈的电压(标同名端处假设为正极)、电流(一侧流入另一侧流出)应如下图假设： - + - * * n:1 + - + - * * n:1 + - + - * * n:1 + - + - * * n:1 + 由理想变压器的伏安关系可知，它除了可以以n倍的关系变换电压、电流外，还可以有n2倍的关系变换阻抗。 如：从初级看进去的等效电阻为 + - + - + - * * RL n:1 3. 理想变压器的阻抗变换特性 显然，输入电阻仅与匝比有关，与同名端无关。 对于正弦稳态电路，如果按照前面所规定的参考方向，理想变压器伏安关系的相量形式为： + - + - * * n:1 + - + - * * n:1 + - + - * * n:1 a d c b N + - + - * * n:1 a d c b N 1. 并联阻抗可以从次级搬移到初级； (a) (b) 由图(a)： 得图(b)。上式中： 2.串联阻抗可以从初级搬移到次级。 (a) (b) 由图(a): 得图(b)。 + - + - * * n:1 a d c b N + - + - + - * * n:1 a d c b N 应该指出：阻抗的 n2 倍与元件的 n2 倍是不一样的。 电阻和电感意义相同；而电容意义刚好相反: 利用阻抗的来回搬移，能使问题简化。例如： a c 简化为 + - * * n:1 a d c b N + - * * n:1 d b N 电源也可以“搬移”。不过，电源搬移与同