[理化生]電路課件(已修改)

　

【正文】 第 10章 含有耦合電感的電路 首 頁 本章重點 互感 含有耦合電感電路的計算 耦合電感的功率 變壓器原理 理想變壓器 ?重點 返 回 1. 互感 線圈 1中通入電流 i1時 ， 在線圈 1中產生磁通 ，同時 ， 有部分磁通穿過臨近線圈 2， 這部分磁通稱為互感磁通 。 兩線圈間有磁的耦合 。 下 頁 上 頁 ? 21 + – u11 + – u21 i1 ?11 N1 N2 定義 ? ： 磁鏈 ， ? =N? 返 回 互感 空心線圈 ， ? 與 i 成正比。當只有一個線圈時： 。H)( 111111 為自感系數，單位亨LiL?? ?? 當兩個線圈都有電流時，每一線圈的磁鏈為自磁鏈與互磁鏈的代數和： 2121112111 iMiL ???? ??? 1212221222 iMiL ???? ???。、 H)( 2112 為互感系數，單位亨稱 MM M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，滿足M12=M21 下 頁 上 頁 注意 返 回 2. 耦合系數 用耦合系數 k 表示兩個線圈磁耦合的緊密程度。 121de f??LLMkk=1 稱全耦合 : 漏磁 ? s1 =?s2=0 ?11= ?21 ， ?22 =?12 1))((2211211222112121221?????????iLiLMiMiLLMLLMk滿足： 耦合系數 k與線圈的結構、相互幾何位置、空間磁介質有關。 下 頁 上 頁 注意 返 回 當 i1為時變電流時 ， 磁通也將隨時間變化 ， 從而在線圈兩端產生感應電壓 。 dddd 111111 tiLtΨu ??tiMtΨudd dd 12121 ??自感電壓 互感電壓 3. 耦合電感上的電壓、電流關系 下 頁 上 頁 當兩個線圈同時通以電流時，每個線圈兩端的電壓均包含自感電壓和互感電壓。 返 回 在正弦交流電路中，其相量形式的方程為： ??????????22122111 jjjjILIMUIMILU????????????????????????????222122122121121111dd dddd dd dddduutiLtiMtuuutiMtiLtu?? 21112111 MiiL ???? ??? 12221222 MiiL ???? ???下 頁 上 頁 返 回 兩線圈的自磁鏈和互磁鏈相助，互感電壓取正，否則取負。表明互感電壓的正、負： （ 1） 與電流的參考方向有關； （ 2） 與線圈的相對位置和繞向有關。 下 頁 上 頁 注意 返 回 下 頁 上 頁 返 回 當兩個電流分別從兩個線圈的對應端子同時流入或流出，若所產生的磁通相互加強時，則這兩個對應端子稱為兩互感線圈的同名端。 同名端 下 頁 上 頁 返 回 tiMutiMudd dd 1313112121 ???* * ? ? i1 i2 i3 △ △ 線圈的同名端必須兩兩確定。 注意 + – u11 + – u21 ?11 ? 0 N1 N2 + – u31 N3 ? s 確定同名端的方法： (1)當兩個線圈中電流同時由同名端流入 (或流出 )時 ， 兩個電流產生的磁場相互增強 。 ? i 1 139。 2 239。 * * 1 139。 2 239。 339。 3 * * ? ? ? ? 例 (2)當隨時間增大的時變電流從一線圈的一端流入時 ， 將會引起另一線圈相應同名端的電位升高 。 下 頁 上 頁 返 回 由同名端及 u、 i參考方向確定互感線圈的特性方程 有了同名端，表示兩個線圈相互作用時，就不需考慮實際繞向，而只畫出同名端及 u、 i參考方向即可。 tiMudd 121 ?tiMudd 121 ??下 頁 上 頁 i1 * * u21 + – M i1 * * u21 – + M 返 回 一個電感電流會在另一個電感產生的一個互感電壓，并且電流輸入端的同名端為正。 注意 tiMtiLudddd 2111 ??tiMtiLudddd 1222 ???tiMtiLudddd 2111 ??tiMtiLudddd 2122 ???例 寫出圖示電路電壓、電流關系式 下 頁 上 頁 i1 * * L1 L2 + _ u1 + _ u2 i2 M i1 * * L1 L2 + _ u1 + _ u2 i2 M i1 * * L1 L2 + _ u1 + _ u2 i2 M i1 * * L1 L2 + _ u1 + _ u2 i2 M 返 回 例 2 1 0 10 i1/A t/s )()(H,1,H2,H5,10 2211 tutuMLLR 和求已知 ??????????????????ttttiMtu2 0s21 V10s10 V