《电路分析》课件4.1.ppt

1、 内容简介内容简介 本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分“重计重计算算”及及“重概念重概念”两类区别对待，编排讲究逐步引深的两类区别对待，编排讲究逐步引深的递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时数。适用于数。适用于

2、应用型本科应用型本科及及高职高专高职高专电力类、自动化类、电力类、自动化类、机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专业。业。第第4章章 耦合电感元件的概念耦合电感元件的概念及同名端测试及同名端测试 4.1 耦合电感元件的伏安关系及同名端测试耦合电感元件的伏安关系及同名端测试 4.2 含耦合电感元件的电路计算含耦合电感元件的电路计算 4.3 理想变压器理想变压器耦合电感元件又称为：互感线圈、互感器。耦合电感元件又称为：互感线圈、互感器。耦合耦合把某一电路的功率传递到另一电路把某一电路的功率传递到另一电路中去。中去。作用：传递交变信号；作用：

3、传递交变信号；使电路隔离；使电路隔离；变换电压；变换电流；变换阻抗。变换电压；变换电流；变换阻抗。4.1 耦合电感元件的伏安关系及同名端耦合电感元件的伏安关系及同名端4.1 耦合电感元件的伏安关系及同名端耦合电感元件的伏安关系及同名端111121 122212212 2 L iMiMiL i4.1.1 耦合电感元件的伏安关系耦合电感元件的伏安关系前下标：前下标：磁通到达磁通到达的目的地的目的地后下标：后下标：磁通的磁通的产生地产生地 磁磁通通链链 自感磁自感磁通通互感磁互感磁通通自感磁自感磁通通互感磁通互感磁通111212111121dddidiuuuLMdtdtdtdt21221222122

4、2dddidiuuuMLdtdtdtdt.1112jjUL IM I.2122jjUM IL I伏安伏安关系关系 相量形式的相量形式的伏安关系伏安关系 21121211221 12 212 1MiMiMkkL iL iL L，且 12j jLL、自感感抗自感感抗j M互感感抗互感感抗.1112jjUL IM I.2122jjUM ILI 互感系数互感系数 M 的大小与两线圈的结构、尺寸、相对的大小与两线圈的结构、尺寸、相对位置和周围磁环境有关，其量值反映了某线圈电流的磁位置和周围磁环境有关，其量值反映了某线圈电流的磁通与另一个线圈相交链的能力。通与另一个线圈相交链的能力。耦合耦合因数因数 伏安

5、关系伏安关系 松耦合：松耦合：k1，用于两线圈间要避免耦合的情况。两通讯线，用于两线圈间要避免耦合的情况。两通讯线路间不能平行，尽量远一些路间不能平行，尽量远一些。紧耦合：紧耦合：k接近于接近于1，用于两线圈间要传递功率时，两线圈平，用于两线圈间要传递功率时，两线圈平行并尽量靠近；行并尽量靠近；全耦合：全耦合：k=1，如本章第，如本章第3节的理想变压器。节的理想变压器。121MkL L4.1.2 耦合电感元件的同名端及同名端测试耦合电感元件的同名端及同名端测试 问题的提出：线圈的绕向及电流、电压参考方向发生变化时，线圈的绕向及电流、电压参考方向发生变化时，如何正确判断两线圈中互感电压的正与负？

6、如何正确判断两线圈中互感电压的正与负？互感磁通与自感互感磁通与自感磁通互相削弱磁通互相削弱互相削弱互感磁通与自感互感磁通与自感磁通互相加强磁通互相加强 工程中又将耦合线圈上标有标志工程中又将耦合线圈上标有标志“*”、“”、“”的一端称为耦合线圈的首端。的一端称为耦合线圈的首端。同名端是用来同名端是用来判断耦合线圈互感电压极性判断耦合线圈互感电压极性的标志，用的标志，用“*”、“”、“”等符号在双方等符号在双方线圈的端子处标注。线圈的端子处标注。同名端就是两同名端就是两耦合线圈中自感电压与互感耦合线圈中自感电压与互感电压的同极性端。电压的同极性端。一、能看见两线圈绕向判断同名端的方法：一、能看见

7、两线圈绕向判断同名端的方法：借助右手螺旋定则，若两线圈产生的磁通互借助右手螺旋定则，若两线圈产生的磁通互相加强，则相加强，则 、的流入端互为同名端；若两的流入端互为同名端；若两线圈产生的磁通互相削弱，则线圈产生的磁通互相削弱，则 、的流入端的流入端互为异名端。互为异名端。2i1i1i2i注意：注意：两两 “*”号端是一对号端是一对同名端，同名端，两非两非“*”号端也是一对号端也是一对同名端。同名端。P66例例42 三对三对 同名端同名端 针对相量模型写针对相量模型写 、的表达式时：的表达式时：设设 与与 、与与 参考方向参考方向关联，则自感电关联，则自感电压前取正号；这时压前取正号；这时若两电

8、流的流入端为一对同名端，若两电流的流入端为一对同名端，则互感电压与自感电压同号则互感电压与自感电压同号；反之，；反之，若两电流的流入若两电流的流入端为一对异名端，则互感电压与自感电压异号端为一对异名端，则互感电压与自感电压异号。1U1I2U2I1U2U 某线圈的互感电压由对方线圈电流引起，那么对方电流的某线圈的互感电压由对方线圈电流引起，那么对方电流的流入端与该线圈互感电压的正极性端对应，是一对同名端。流入端与该线圈互感电压的正极性端对应，是一对同名端。电流控电流控制制 电压源电压源 P66 例例41 1211112111 12 j j M didiuuuLMUL IIdtdt及1222122

9、2212 2 -j M jdidiuuuMLUIL Idtdt 及1212MMkL LLL1213313MkLL 解解（1）根据 得（2）二、不知两线圈绕向，用直流测试同名端的方法：二、不知两线圈绕向，用直流测试同名端的方法：合上开关合上开关S瞬间，瞬间，快速增长，端子快速增长，端子1为自为自感电压的正极（阻止增长），电压表若正偏转，感电压的正极（阻止增长），电压表若正偏转，表明表明互感电压的正极在互感电压的正极在3端子，则端子，则1、3两端为同两端为同名端；电压表若反偏转，表明名端；电压表若反偏转，表明互感电压的正极在互感电压的正极在4端子，则端子，则1、4两端为同名端。两端为同名端。电压表

10、所测电压电压表所测电压极性与表本身的极性与表本身的极性一致时，表极性一致时，表正偏转。正偏转。iP66 例例43解解 （1）同名端标志正确。）同名端标志正确。（2）图（）图（a）开关）开关S闭合瞬间电压表正偏转。闭合瞬间电压表正偏转。（3）图（）图（b）开关）开关S打开瞬间电压表也是正偏转。打开瞬间电压表也是正偏转。图（图（b）与图（）与图（a）相比，出现了四处否定因素，否定）相比，出现了四处否定因素，否定之否定就是肯定。之否定就是肯定。三、不知两线圈绕向，用交流测试同名端的方法：三、不知两线圈绕向，用交流测试同名端的方法：将将2、4两端用导线短路，用电压表两端用导线短路，用电压表测量测量1、

11、3两端电压，有两种可能。两端电压，有两种可能。1、2 端口只有自感电压，端口只有自感电压，3、4端口只有互感电压。端口只有互感电压。12U34U ，和和 互相削弱，互相削弱，1、3为同名端。为同名端。131234UUU131234UUU ，和和 互相加强，互相加强，1、4 为同名端。为同名端。12U34U 副边两个线圈，匝数、副边两个线圈，匝数、额定电压、额定电流均相等额定电压、额定电流均相等 需提高输出电压时，将两需提高输出电压时，将两个副线圈串联运行，要求两个个副线圈串联运行，要求两个线圈首尾相连线圈首尾相连。需增加输出电流时，将两需增加输出电流时，将两个副线圈并联运行，要求两个个副线圈并联运行，要求两个线圈首端与首端相连，尾端与线圈首端与首端相连，尾端与尾端相连尾端相连。变压器两个相同副绕组的连接变压器两个相同副绕组的连接