含有耦合電感的電路 ppt課件.ppt

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1、§10-1互感一、磁耦合與互感現(xiàn)象一個電感線圈的情況以上是熟悉的情況。L1N111'i1F11i1產生的磁通為F11。i1與F11的參考方向符合右手螺旋法則,為關聯(lián)的參考方向。F11穿越自身線圈時,產生的自感磁通鏈用Y11表示:Y11=L1i1當i1變化時,將產生自感電壓u11。-+u11若u11與i1取關聯(lián)參考方向則u11=dtdY11=L1dtdi1第十章含有耦合電感的電路若L1鄰近有一線圈L2,載流線圈之間通過彼此的磁場相互聯(lián)系的物理現(xiàn)象稱為磁耦合。耦合線圈中的總磁通鏈應該是自感磁通鏈和互感磁通鏈的代數(shù)和:Y1=Y11±Y12Y2=

2、Y22±Y21L1N111'i1F11L2N22'2則F11的F21F21稱為互感磁通。磁通鏈為Y21。同理:i2通過L2時也產生磁通F22,i2F22F12F22的一部分F12也穿過L2。一部分會穿過L2?;ジ邢禂?shù)存在磁耦合的兩個線圈,當一個線圈的磁通發(fā)生變化時,就會在另一個線圈上產生感應電壓,稱為互感電壓。Y11=L1i1,Y22=L2i2,Y12=M12i2,Y21=M21i1M12和M21稱互感系數(shù)。簡稱互感,單位是H。不管是自感磁通鏈,還是互感磁通鏈,都與它的施感電流成正比:這就是互感現(xiàn)象。L1N111'i1F11L2N22'2

3、F21i2F22F12自感系數(shù)L總為正值,互感系數(shù)M值有正有負。L1N111'i1F11L2N22'2F21i2F22F12磁通鏈可表示為:M12=M21=MM值與線圈的形狀、幾何位置、空間媒質有關,與線圈中的電流無關,因此滿足:正值表示自感磁鏈與互感磁鏈方向一致,互感起增助作用,負值表示自感磁鏈與互感磁鏈方向相反,互感起削弱作用。Y1=L1i1±Mi2Y2=L2i2±Mi1L1N111'i1F11L2N22'2F21i2F22F12二、同名端的概念及其判斷方法!通過線圈的繞向、位置和施感電流的參考方向,用右手螺旋法則,就可以判定互感是“

4、增助”還是“削弱”。但實際的互感線圈往往是封閉的,看不出繞向;在電路圖中也無法反映繞向。L1L2+-+-u1u2i1i211'22'M常用同名端表明互感線圈之間的繞向關系。電流分別通入互感線圈時,使磁場相互增強的一對端點稱同名端。無標記的另一對端點也是同名端。L1L2+-+-u1u2i1i211'22'ML1N111'i1F11L2N22'2F21i2F22F12用“?”或“*”或“△”等標記。判別方法之一1、2是同名端1'、2'也是同名端11'22'L1L2i1i2ML1L2+-+-u1u2i1i211'22'若能看出繞向,則根據(jù)線圈電

5、流和磁通方向判定。兩個線圈分別施加電流i1、i2(均>0),若產生的磁通方向相同,則i1、i2的流入端為同名端。三、自感電壓與互感電壓若兩耦合電感線圈的電壓、電流都取關聯(lián)的參考方向,則當電流變化時有:同名端與互感電壓的參考極性若i1從L1的同名端流入,則i1在L2中引起的互感電壓參考“+”極在L2的同名端。u1=dtdY1=L1dtdi1±Mdtdi2u2=dtdY2=L2dtdi2±Mdtdi1ML1L2+-+-u1u2i1i211'22'++同樣,若i2從L2的同名端流入,則i2在L1中引起的互感電壓參考“+”極在L1的同名端。練習:

6、列出耦合電感的VCR若施感電流為同頻率正弦量,則耦合電感VCR的相量形式為:L1+-u1i1+-u2i2ML2u1=L1dtdi1-Mdtdi2u2=L2dtdi2-Mdtdi1.U1=jwL1.I1-jwM.I2.U2=jwL2.I2-jwM.I1相量形式:L1+-u1i1+-u2i2ML2u1=L1dtdi1+Mdtdi2u2=-L2dtdi2-Mdtdi1.U1=jwL1.I1+jwM.I2.U2=-jwM.I1-jwL2.I2同名端的判別在實踐中占據(jù)重要地位。正確連接:無論串還是并,互感應起“增助”作用。L1L2124TrL311

7、0V110V3L12接3(串聯(lián))后,可將1、4接在220V的電源上使用。1接3、2接4(并聯(lián))后,可用在110V的電源上。而在含有互感線圈(變壓器耦合)的振蕩電路中,若搞錯同名端,則電路不起振。例如:需要順向串聯(lián)的兩個互感線圈,若錯接成反向串聯(lián),則使輸入阻抗減小,導致電流增大,可能會燒壞線圈。耦合因數(shù)k一般情況下,一個線圈中的電流所產生的磁通只有一部分與鄰近線圈交鏈,另一部分稱為漏磁通。漏磁通越少,互感線圈之間的耦合程度越緊密。工程上常用耦合因數(shù)k表示其緊密程度:11'22'L1L2i1F21漏磁通F1sF11=F21+F1skdel?Y

8、12?Y11·?Y21?Y22代入Y11=L1i1,Y22=L2i2k=L1L2M≤10≤k的大小與兩線圈的結構、相對位置和周圍的磁介質有關。k=1為緊耦合。Y12=Mi2,Y21=Mi1得§

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