电工基础教案第七章2

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1、上次课中已经讲解了同名端的定义和据性质来判断同名端，本次课再继续讲解用实验的方法来判断同名端（2）实验确定同名端有些设备中的线圈是封装起来的（如变压器），在这种情况下，可以通过实验测定两互感线圈的同名端。首先用万用表的电阻挡确定哪两个接头是属于一个线圈，然后将任意一个线圈通过开关与干电池相连，将验流计或直流电流表接在另一线圈两端，如图7.7所示。开关合上时，电流i1从初级线圈的一端（和正极连接的一端）流入，且正在增加，若验流计的指针正向偏转，则干电池正极连接的一端（自感电压为高电位）与验流计正极连接

2、的一端（互感电压为高电位）为同名端。若验流计的指针反向偏转，则干电池正极连接的一端与验流计正极连接的一端（互感电压为低电位）为异名端。说明：a．虽然可以通过实验测定同名端，但同名端只与互感线圈的绕向和相对位置有关，与线圈上是否有电流没有关系。b．同名端是指在同一磁通下感应出自感电压与互感电压实际极性始终相同的端钮，同组的同名端要用同一个标记。【例7．1】判断如图所示互感线圈的同名端。解：根据同名端的定义，利用电磁感应定律判断。图（a）中端钮1、4为同名端，2、3为同名端图（b）中端钮1、4为同名端，

3、2、4为异名端图（c）中端钮1、4为同名端，1、6为同名端3、6为同名端。3．同名端的应用引入同名端概念后，只要选择电流的参考方向、自感电压参考方向和互感电压参考方向对同名端一致（即电流的参考方向从有标记的一端作为自感电压和互感电压的参考正极或负极），在已知电流的实际方向和变化趋势的情况下，就可以根据电流与电压的关系判定出自感电压和互感电压的实际极性。如图电路中，若i1逐渐增加，则di1>0，由电流与电压的关系可知uL1>0，u21>0，说明uL1、u21的实际极性与参考极性相同，因此端钮1为自感电

4、压uL1的实际正极端，端钮3为互感电压u21的实际正极端。4.变压器的工作原理变压器是以互感现象为理论基础的电磁装置。如果在变压器的初级线圈两端加上交流电压，则初级线圈内有交流电流通过，并在铁芯中产生交变磁通，交变磁通在初、次级线圈两端均产生感应电动势。对负载而言，次级线圈中的感应电动势就相当于电源电动势。次级感应电动势通过线圈接通负载，在该回路形成电流，此电流称为次级电流。次级电流在负载上消耗的能量是由初级线圈通过变压器铁芯中的交变磁通，依靠磁耦合而传递到次级回路中的说明：变压器只进行电能传递，不

5、产生电能；只改变交流电压、电流的大小，不改变它的频率。5.理想变压器（1）理想变压器在电路中的作用是变换信号和传输能量。（2）满足下列条件的变压器称为理想变压器。（a）没有漏磁通，即全耦合；（b）初、次级线圈电阻为零，即导线中没有电能损耗（铜损）；(c)铁芯中没有涡流损耗和磁滞损耗，即没有铁损;（d）铁芯中的磁导率μ趋近于无穷大，原副线圈中的感抗趋于无穷大，电能转换效率为100﹪。(3)理想变压器的电压比、电流比和阻抗变换(a)电压比：设初级线圈匝数为N1，端电压有效值为U1；次级线圈匝数为N2，端

6、电压有效值为U2，则初、次级电压满足：式中n称为理想变压器匝数比，简称匝比或变换系数。当n＞1时，U1＞U2，这种变压器称为降压变压器；当n＜1时，U1＜U2，这种变压器称为升压变压器。(b)电流比：说明：A.线圈中的电流与匝数成反比B.若线圈中的电流大些，则为了降底损耗，制作时所用导线要粗一些。电流小，为了节约材料可选用细一些的导线。C.实际应用中，空载时要使变压器的原线圈与电源断开，以减少不必要的能量损耗。（c）阻抗变换:从初级线圈a、b两端看进去的输入阻抗:说明：负载阻抗ZL反映到初级线圈的阻

7、抗为n2ZL，理想变压器起到了阻抗变换的作用。实际工作中，为达到阻抗匹配的目的，常采用改变线圈匝数的方法来实现，以使负载获得最大功率。【例】如图7.11某晶体管收音机输出变压器初级线圈匝数N1=230匝，次级线圈匝数N2=80匝，原来配有阻抗为8Ω的扬声器，电路处于匹配状态，问晶体管收音机的输出阻抗为多少？若现在改接阻抗为4Ω的扬声器，则输出变压器次级线圈匝数应如何变动（初级线圈匝数不变）。解：因为电路处于匹配状态，所以收音机的输出阻抗为当ZL′=4Ω时