《含耦合电感的电路》PPT课件

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1、第10章含有耦合电感的电路MagneticallyCoupledCircuits本章内容10.1互感10.2含有耦合电感电路的计算10.3空心变压器返回总目录下一章上一章重点1.耦合电感2.含有耦合电感的正弦交流电路分析下页上页返回本章难点1.同名端2.含耦合电感的正弦交流电路分析10.1互感(mutualinductance)1.互感耦合电感元件属于多端元件，在实际电路中，如收音机、电视机中的中周线圈、振荡线圈，整流电源里使用的变压器等都是耦合电感元件，熟悉这类多端元件的特性，掌握包含这类多端元件的电路问题的分析方法是非常必要的

2、。线圈1中通入电流i1时，在线圈1中产生磁通(magneticflux)，同时，有部分磁通穿过临近线圈2，这部分磁通称为互感磁通。两线圈间有磁的耦合。+–u11+–u21i1N2N11121互感下页上页返回本章定义：磁链(magneticlinkage)，=N当线圈周围无铁磁物质(空心线圈)时，与i成正比,当只有一个线圈时：当两个线圈都有电流时，每一线圈的磁链为自磁链与互磁链的代数和：注（1）M值与线圈的形状、几何位置、空间媒质有关，与线圈中的电流无关，满足M12=M21（2）L总为正值，M值有正有负.下页上页返回本节

3、2.耦合系数(couplingcoefficient)用耦合系数k表示两个线圈磁耦合的紧密程度。当k=1称全耦合:漏磁Fs1=Fs2=0即F11=F21，F22=F12一般有：耦合系数k与线圈的结构、相互几何位置、空间磁介质有关下页上页返回本节互感现象利用——变压器：信号、功率传递避免——干扰克服：合理布置线圈相互位置或增加屏蔽减少互感作用。下页上页返回本节下页上页返回本节当i1为时变电流时，磁通也将随时间变化，从而在线圈两端产生感应电压。当i1、u11、u21方向与符合右手螺旋时，根据电磁感应定律和楞次定律：当两个线圈同时通以

4、电流时，每个线圈两端的电压均包含自感电压和互感电压：自感电压互感电压3.耦合电感上的电压、电流关系下页上页返回本节在正弦交流电路中，其相量形式的方程为下页上页返回本节两线圈的自磁链和互磁链相助，互感电压取正，否则取负。表明互感电压的正、负：（1）与电流的参考方向有关。（2）与线圈的相对位置和绕向有关。注下页上页返回本节4.互感线圈的同名端对自感电压，当u,i取关联参考方向，u、i与符合右螺旋定则，其表达式为上式说明，对于自感电压由于电压电流为同一线圈上的，只要参考方向确定了，其数学描述便可容易地写出，可不用考虑线圈绕向。i1u1

5、1对互感电压，因产生该电压的的电流在另一线圈上，因此，要确定其符号，就必须知道两个线圈的绕向。这在电路分析中显得很不方便。为解决这个问题引入同名端的概念。同名端下页上页返回本节△△**+–u11+–u2111N1N2+–u31N3是指分属两个耦合线圈的这样的一对端钮，当两线圈的电流分别从这两个端钮同时流入或流出时，它们各自线圈中的自磁链与互磁链的方向一致。反之为异名端。同名端dottedterminalsi1i2i3注意：线圈的同名端必须两两确定。下页上页返回本节表示方法：常用标志“．”或“*”表示。*确定同名端的方法：(

6、1)当两个线圈中电流同时由同名端流入(或流出)时，两个电流产生的磁场相互增强。i11'22'**11'22'3'3*例(2)当随时间增大的时变电流从一线圈的一端流入时，将会引起另一线圈相应同名端的电位升高。下页上页返回本节同名端的实验测定：**RSV+–电压表正偏。如图电路，当闭合开关S时，i增加，当两组线圈装在黑盒里，只引出四个端线组，要确定其同名端，就可以利用上面的结论来加以判断。当断开S时，如何判定？i11'22'下页上页返回本节由同名端及u、i参考方向确定互感线圈的特性方程有了同名端，以后表示两个线圈相互作用，

7、就不再考虑实际绕向，而只画出同名端及参考方向即可。i1**u21+–Mi1**u21–+M互感电压前的符号选取可记为：互感电压“+”极性端子与产生它的电流流进口端子为一对同名端，则取“+”号，反之为“-”号。下页上页返回本节i1**L1L2+_u1+_u2i2Mi1**L1L2+_u1+_u2i2Mi1**L1L2+_u1+_u2i2Mi1**L1L2+_u1+_u2i2M例写出图示电路电压、电流关系式下页上页返回本节采用相量法1.耦合电感的串联（1）顺接串联iRLu+–iM**u2+–R1R2L1L2u1+–u+–去耦等效电路1

8、0.2含有耦合电感电路的计算下页上页返回本章10.2含有耦合电感电路的计算（2）反接串联互感不大于两个自感的算术平均值。iM**u2+–R1R2L1L2u1+–u+–iRLu+–下页上页返回本节顺接一次，反接一次，就可以测出互感：全耦合时当L1=L