电路原理 清华大学课件 20-11 含有互感元件的电路.ppt

文档介绍：第11章含有互感元件的电路
11. 1 互感和互感电压
11. 2 互感线圈的串联和并联
11. 3 有互感的电路的计算
11. 4 全耦合变压器和理想变压器
11. 5 变压器的电路模型
本章重点
本章重点
互感线圈同名端的判定
互感电压表达式正负号的确定
有互感的电路的计算
理想变压器
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互感和互感电压
一、互感(mutual inductance)和互感电压(mutual voltage)
+
–
u11
+
–
u21
i1
11
 21
N1
N2
当线圈1中通入电流i1时
由电磁感应定律(Faradys law)和楞次定律(Lenzs law)可得
参考方向设定:i~ ,u ~ 符合右手定则
当线圈周围无铁磁物质(空心线圈)时,有
—线圈1对线圈2的互感系数
单位:H
—自感电压
—互感电压
—线圈1的自感系数
同理,当线圈2中通电流i2时,有
+
–
u12
+
–
u22
i2
 12
 22
N1
N2
可以证明 M12= M21= M
—线圈2对线圈1的互感系数
当两个线圈同时通以电流时,有
在正弦稳态电路中,其相量形式的方程为
二、耦合系数(coupling coefficient)k
k 表示两个线圈磁耦合(ic coupling)的紧密程度。
全耦合时: F s1 =Fs2=0
即 F11= F21 ,F22 =F12
可以证明,k1
三、互感线圈的同名端(dotted terminal)
互感电压不仅与参考方向有关,而且与线圈的绕向有关,这在电路分析中显得很不方便。
+
–
u11
+
–
u21
i1
11
 0
N1
N2
+
–
u31
N3
 s
引入同名端可以解决这个问题。
1. 同名端的定义:
同名端是分别属于两个线圈的这样两个端点:当两个电流分别从这两个端点流入,与每个线圈相链的自感磁通同由另一线圈的电流产生的互感磁通方向相同,因而互相加强,这两个端点便是同名端。

i
1
1'
2
2'
•
•
1
1'
2
2'
3'
3
*
*




例
2. 同名端的实验测定
R
S
V
+
–
当闭合开关S时,电压表指针正偏一下,又回到零。
当两个线圈是封装的,只引出接线端子,要确定其同名端,就可以利用上面的结论来加以判断。
i
1
1'
2
2'
*
*
假设线圈的同名端已知,观察实验的现象
开关S闭合,i增加
分析: