第9章耦合电感电路

1、2第9章 耦合电感电路【教学目标】耦合电感和理想变压器是两种重要的耦合元件。本章主要介绍耦合电感中的磁耦合现象，互感和耦合系数，耦合电感的同名端、电流与电压的关系，空心变压器和理想变压器等方面的基础知识；重点介绍含耦合电感电路的分析方法。通过本章的学习，理解耦合电感、同名端、耦合系数和理想变压器的含义；了解测定同名端的方法；掌握互感线圈的串联、并联去耦等效和T形去耦等效方法；熟悉空心变压器的电路模型，掌握空心变压器电路在正弦稳态下的分析方法；掌握理想变压器变换电压、电流和阻抗的关系。39.1 耦 合 电 感经过物理学课程的学习，已经明经过物理学课程的学习，已经明确，当线圈中通过变化的电流时会确

2、，当线圈中通过变化的电流时会产生磁通，在线圈周围建立磁场。产生磁通，在线圈周围建立磁场。如果两个线圈的磁场相互作用，则如果两个线圈的磁场相互作用，则称产生了磁耦合现象。具有磁耦合称产生了磁耦合现象。具有磁耦合的两个或以上的线圈，称为耦合线的两个或以上的线圈，称为耦合线圈，而耦合电感是耦合线圈的理想圈，而耦合电感是耦合线圈的理想化模型。化模型。49.1.1 互感59.1.1 互感69.1.2 同名端与耦合系数1同名端2耦合系数79.2 耦合电感的串联和并联含耦合电感的电路与一般电路的区别在于：耦合电感含耦合电感的电路与一般电路的区别在于：耦合电感中除存在自感电压外，还存在互感电压。因此，在进中除

3、存在自感电压外，还存在互感电压。因此，在进行含耦合电感的电路分析时，只要处理好互感电压，行含耦合电感的电路分析时，只要处理好互感电压，其余的分析过程与一般电路的分析方法基本相同。其余的分析过程与一般电路的分析方法基本相同。对于含耦合电感的正弦交流电路的分析，仍可以采用对于含耦合电感的正弦交流电路的分析，仍可以采用相量法。与一般正弦电流电路相比，其相量法。与一般正弦电流电路相比，其KCL方程的形方程的形式不变，但在式不变，但在KVL方程中应该考虑由于互感作用而引方程中应该考虑由于互感作用而引起的互感电压，因此，当电路的某些支路含有耦合电起的互感电压，因此，当电路的某些支路含有耦合电感时，其电压需

4、要考虑自感电压与互感电压。感时，其电压需要考虑自感电压与互感电压。在分析含有耦合电感的电路时，应特别注意因为互感在分析含有耦合电感的电路时，应特别注意因为互感作用而引起的一些问题，下面重点分析耦合电感电路作用而引起的一些问题，下面重点分析耦合电感电路的串联与并联。的串联与并联。89.2.1 耦合电感的串联一般来说，耦合电感的串联有两种方式：顺接一般来说，耦合电感的串联有两种方式：顺接和反接。和反接。在如图在如图9.6(a)所示电路中，顺接是指电流从两个所示电路中，顺接是指电流从两个电感的同名端流进电感的同名端流进(或流出或流出)，从电路连接来看，从电路连接来看，是将两个线圈的异名端连接在一起。

5、在如图是将两个线圈的异名端连接在一起。在如图9.6(b)所示电路中，反接是两个线圈的同名端所示电路中，反接是两个线圈的同名端连接在一起，电流从两个线圈的异名端流进连接在一起，电流从两个线圈的异名端流进(或或流出流出)。99.2.1 耦合电感的串联109.2.1 耦合电感的串联119.2.2 耦合电感的并联含有耦合电感的两个线圈的并联，也有两种连接方法：含有耦合电感的两个线圈的并联，也有两种连接方法：同侧并联与异侧并联。同侧并联是指同名端在同一侧同侧并联与异侧并联。同侧并联是指同名端在同一侧相连，如图相连，如图9.9(a)电路所示；异侧并联是指同名端不电路所示；异侧并联是指同名端不在同一侧，而是

6、异名端在同一侧相连，如图在同一侧，而是异名端在同一侧相连，如图9.9(b)电电路所示。路所示。无论同侧并联还是异侧并联，耦合电感都可以用一个无论同侧并联还是异侧并联，耦合电感都可以用一个不含互感的电感来等效代替，对如图不含互感的电感来等效代替，对如图9.9(a)所示的同所示的同侧并联电路，有侧并联电路，有111ddddiiuLMtt222ddddiiuLMtt12iii129.2.2 耦合电感的并联139.3 耦合电感的去耦等效电路149.3 耦合电感的去耦等效电路159.4 空心变压器169.4 空心变压器179.4.1 原边等效电路189.4.2 副边等效电路199.5 理想变压器209.5.1 理想变压器的电压和电流变换219.5.1 理想变压器的电压和电流变换22