耦合电感伏-安关系.pptVIP

;耦合电感和理想变压器是电路中的两种元件，同属于磁耦合元件，它们在实际中有着广泛的应用。所谓磁耦合，是指载流线圈通过彼此的磁场而相互关联的现象。但耦合电感和理想变压器又有各自的特点，耦合电感是动态元件，能够储存能量，而理想变压器既不储存能量也不消耗能量，只是按照一定的变比传递能量。 ;依法拉第电磁感应定律，线圈两端的感应电压与磁链的关系为： ;当具有自电感L1、L2的两个线圈紧密靠近时，如图8-2(a)所示。N1、N2是线圈1、2的匝数。当两个线圈都有电流时它们的磁场相互关联的。为简化分析，先让线圈2的电路开路。; ; ; ; ; ; ;是各取耦合线圈的一端，标上“?”或“*”号，这一对端子称为同名端。它们之间的关系是：若设一端是产生互感电压的电流的流入端，则另一端的是互感电压的“+”端。反之，若一端是产生互感电压的电流的流出端，则另一端是互感电压的“-”端。; ;例8-1 求图8-5(a)，(b)中耦合电感的端电压u1,u2。; ; ;8.1 耦合电感的伏-安关系;因为通常情况下， ; ;8.2 耦合电感的串并联和去耦等效电路; ; ;8.2 耦合电感的串并联和去耦等效电路; ;耦合电感并联的连接方式有两种，如图8-13所示。（a）是同名端连接在同一节点上，称为同侧并联电路；?(b)是非同名端连接在同一节点上，成为异侧并联电路。;对同侧并联电路，有：; ;下面推导它们之间的转换关系：; ; ;对含有耦合电感的电路，若是正弦稳态电路，可用相量法进行分析，也可在时域内进行分析。在列电压方程，要注意耦合电感上有互感电压。也可灵活应用上一节中得到的结论进行分析。在这一节中主要通过几个实例来分析含有耦合电感的电路。;图8-16 例8-2电路 ;图8-17 例11-3电路 ; ;例8-4 电路如图8-19所示。已知?L1=?L2=10?，?M=5?，R1=R2=6?，Us=6V，求其戴维南等效电路。;用去耦等效电路求，将电压源短路，得到如图所示的去耦等效电路。则：;例8-5 用受控电压源法和去耦等效法，求图8-21中耦合线圈的去耦等效电路。 ; ; ;变压器是电子、电力和电器设备中常用的器件。如：在电力系统中，输送一定功率的电能。在电力系统中，输送一定功率的电能时，使用变压器可以减少线路上的电能损失，并减小导线截面，节约有色金属。在发电站的交流发电机因绝缘的问题发出的电压不能太高，要用升压变压器将发电机发出的电压升高，然后再输送出去。在用户方面电压又不宜太高，太高就不安全，所以又须用降压变压器把电压降低，供给用户使用。 ;在实际工作中，除用变压器变换电压外，在各种仪器、设备上还广泛应用变压器的工作原理来完成某些特殊任务。例如焊接用的电焊变压器；冶炼金属用的电炉变压器；整流装置用的整流变压器；输出电压可以调节的自耦变压器、感应调压器；供测量高电压和大电流用的电压互感器、电流互感器等。在电子电路中，变压器还用来变换阻抗。不同种类的变压器，机构形状虽然各有特点，但其工作原理基本上是一样的。 ;变压器通常由两个耦合线圈围绕在同一个芯子上利用电磁感应原理制作而成。其中一个线圈与电源相连，称为初级线圈，另一个线圈与负载相连，称为次级线圈。; ; ; ; ;例8-6 在图8-26的电路中，试计算初级回路的输入阻抗和电流。已知Z1 = 60 - j100?，Z2 = 30 + j40?，ZL = 80 + j60?。;初级回路的电流为： ;将实际变压器理想化，要满足的三个条件：;图8-27是理想变压器的电路模型如图所示：; 得： ; 因为理想变压器器是全耦合。全耦合磁通分布如图8-28所示，有：?11=?21，?22=?12。; ;8.5 理想变压器; ;由上面的式子可以得到：; ;图8-30 例11-7图;从电源端看的输入电阻为：;例8-8 已知由理想变压器组成的电路如图8-31所示。求输入等效阻抗。; ;例8-9 图11-32是用理想变压器给家庭供电的电路示意图。已知负载的分布是：100W的灯泡照明8个，350W的电视和15KW的厨房电器。若次级线圈匝数是72，计算初级线圈的匝数和初级线圈的电流Ip。;若将变压器耦合系数近似为k=1，但电感L1、L2和M是有限值，称这样的变压器为全耦合变压器。; ;例8-10 图8-34(a)是全耦合变压器电路，求初级、次级线圈电流和负载电压。;电路(a)的电路模型如图8-34(b)所示。; ; ; ;本章小结 耦合电感:伏安特性、同名端、耦合电感的串并联 耦合电感的电路分析 空心变压器. 理想变压器