chp8耦合电感和理想变压器

Chp8 耦合电感和理想变压器本章主要内容耦合电感理想变压器 特性方程阻抗变换性质伏安关系去耦等效8.1 耦合电感元件一、耦合电感（元件）磁耦合（互感现象）耦合电感（元件）二、耦合电感的磁链规定磁链的方向与线圈中电流的方向满足右手螺旋定则自感磁链互感磁链总磁链一、耦合电感（元件）二、耦合电感的磁链自感磁链互感磁链总磁链自感磁链：互感磁链：互感（系数） 单位： H各线圈总的磁链：同向耦合 “+”（相互增强）反向耦合 “ ”（相互削弱）三、同名端与异名端同向耦合 时的一对电流的入端称为耦合电感的 同名端反向耦合 时的一对电流的入端称为耦合电感的 异名端耦合电感的电路符号耦合系数 k 练习与思考P216 8 1四、耦合电感元件的 VCR自感电压：互感电压：可见：耦合电感的电压是自感电压和互感电压叠加的结果。写出 VCR四、耦合电感元件的 VCR写出 VCR耦合电感的电压是自感电压和互感电压叠加的结果。四、耦合电感元件的 VCR如何确定耦合电感的自感电压和互感电压前的符号？自感电压的符号取决于端口 u、 i的参考方向关系：关 联 取 “ ”非关联 取 “ ”互感电压的符号取决于两个端口的电流参考方向对同名端的关系从同名端进（出） 与自感电压同号从异名端进（出） 与自感电压异号例 1、写出各耦合电感的伏安特性关系式。（教材 P216 8 2）四、耦合电感元件的 VCR正弦稳态情况下的 VCR互感抗耦合电感的相量模型例 2. 正弦稳态电路如图所示，已知 L1 5mH， L2 3mH，M 1mH， ，求 u2(t) 。（教材 P216 8 3）8.2 含有耦合电感电路的计算要点1）耦合电感的电压包含自感电压和互感电压两部分2）必要时可画出耦合电感的去耦等效电路一、基本分析方法例 . 求电流 i1。已知二、去耦等效电路1、串联耦合电感的等效电路二、去耦等效电路1、串联耦合电感的等效电路2、三支路共一结点，其中两支路存在耦合电感的等效电路（ T型）例 1. 求图示串联电路的谐振角频率 。 （教材 P217 8 12）例 2. 求各二端电路的最简形式等效电路(1)(2)思路：找到端口 u、 i的关系等效电感（法二）(2)例 3. 求图示二端电路的戴维南等效电路 。 （教材 P217 8 7）三、空芯变压器变压器结构示意图原边（初级） 副边（次级）一次侧 二次侧1. 结构空芯变压器电路模型回路方程简写为（初级）（次级）记： （原边阻抗）（副边阻抗）（互阻抗）解方程，得：原边等效电路反映（引入）阻抗2. 分析方法原边等效电路构造副边等效电路 例 1. 求电流 i1、 i2。已知解：原边等效电路如图（ a）所示图 (a) 原边等效电路其中：由图（ a），得对副边回路列 KVL方程所以例 2. 求二端电路的最简形式等效电路反映阻抗8.3 理想变压器实际变压器若满足若干理想化条件，则演化为理想变压器1） k 1（全耦合）穿过单匝线圈的磁通为得电压比方程 （ u1、 u2的正极性端为同名端）2）无损耗得电流比方程 （ i1、 i2从同名端流入）原边（初级）一次侧副边（次级）二次侧一、理想变压器的电压电流方程电路符号变比电压方程电流方程讨论：电压、电流参考方向、同名端对电压、电流方程的影响 （ a） （ b）如何确定理想变压器的电压方程、电流方程？一、理想变压器的电压电流方程1. 电压与匝数成正比；电流与匝数成反比。2. 电压方程中何时有负号？电压正极性端为同名端 无负号异名端 有负号3. 电流方程中何时有负号？电流入端为同名端 有负号异名端 无负号二、含理想变压器电路的分析例 1. 求 u2。已知解：代入数据解得解 :(法二 )构造原边等效电路如图（ a）所示图（ a）（教材 P219 8 24）理想变压器的阻抗变换性质讨论： ZL分别是 R、 L、 C元件 理想变压器除可以变换电压、电流之外，还能进行阻抗变换！理想变压器阻抗变换结论与电压、电流的参考方向及同名端无关！图（ b）二、含理想变压器电路的分析例 1. 求 u2。已知解 ：（ 法三）移除 R2得图（ b）可得副边等效电路如图（ c）图（ c）例 2. 求电路中的