电路原理 第十章 更多课件进我文库

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第10章 含有耦合电感的电路本章重点10.1 10.2

互感 含有耦合电感电路的计算耦合电感的功率 变压器原理 理想变压器 首页

10.310.4 10.5

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重点

1.互感和互感电压 2.有互感电路的计算3.变压器和理想变压器原理

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10.1

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。

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变压器返 回 上 页 下 页

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变压器返 回 上 页 下 页

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有载调压变压器返 回 上 页 下 页

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小变压器返 回 上 页 下 页

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调压器

整流器

电流互感器

牵引电磁铁

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1. 互感

11 21N1 i1 N2

+ u11 –

+ u21 –

线圈1中通入电流i1 时，在线圈1中产生磁通， 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。 定义 :磁链 ， =N

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空心线圈， 与i 成正比。当只有一个线圈时：

1 11 L1i1 L1为自感系数，单位亨(H)。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：

1 11 12 L1i1 M12i2 2 22 21 L2i2 M 21i1称M12、M 21为互感系数，单位亨(H)。

注意 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。返 回 上 页 下 页

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2. 耦合系数用耦合系数k 表示两个线 圈磁耦合的紧密程度。 k=1 称全耦合: 漏磁 s1 = s2=0 满足：

k

def

M 1 L1 L2

11= 21 , 22 = 122

M M ( Mi1 )( Mi2 ) 12 21 k 1 L1 L2 L1i1 L2i2 11 22 L1 L2

注意 耦合系数k与线圈的结构、相互几何位置、空间磁介质有关。返 回 上 页 下 页

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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。

电抗器返 回 上 页 下 页

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电抗器磁场

铁磁材料屏蔽磁场返 回 上 页 下 页

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3. 耦合电感上的电压、电流关系当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：

dΨ 21 di1 u21 M dt dt

dΨ 11 di1 u11 L1 dt dt

自感电压 互感电压

当两个线圈同时通以电流时，每个线圈两 端的电压均包含自感电压和互感电压。返 回 上 页 下 页

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1 11 12 L1i1 M 12i2 2 22 21 L2i2 M 21i1di1 di2 u1 u11 u12 L1 dt M dt

di1 di2 u2 u21 u22 M L2 dt dt 在正弦交流电路中，其相量形式的方程为：

U 1 j L1 I 1 j M I 2 U 2 j M I 1 j L2 I 2 返 回 上 页 下 页

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注意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。

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