《电路》课程教学课件（PPT讲稿）第10章 含有耦合电感的电路

第十章 含有耦合电感的电路 结束 学习要点 口熟练掌握互感的概念； 口具有耦合电感电路的计算方法： ①直接列写方程的支路法或回路法。 ②受控源替代法。 ③互感消去法。 口掌握空心变压器和理想变压器的应用。 16六月2023 1

结束 16 六月 2023 1 第十章 含有耦合电感的电路 学习要点 ￾ 熟练掌握互感的概念； ￾ 具有耦合电感电路的计算方法： ①直接列写方程的支路法或回路法。 ②受控源替代法。 ③互感消去法。 ￾ 掌握空心变压器和理想变压器的应用

重点 结束 口互感和互感电压的概念及同名端的含义； 口含有互感电路的计算； 口空心变压器和理想变压器的电路模型。 难点 口耦合电感的同名端及互感电压极性的确定； 口含有耦合电感的电路的方程 口含有空心变压器和理想变压器的电路的分析。 本章与其它章节的联系 本章的学习内容建立在前面各章理论的基础之上。 16六月2023 2

结束 16 六月 2023 2 重点 ￾ 互感和互感电压的概念及同名端的含义； ￾ 含有互感电路的计算； ￾ 空心变压器和理想变压器的电路模型。 ￾ 耦合电感的同名端及互感电压极性的确定； ￾ 含有耦合电感的电路的方程 ￾ 含有空心变压器和理想变压器的电路的分析。 难点 本章与其它章节的联系 本章的学习内容建立在前面各章理论的基础之上

、 结束 耦合电感元件属于多端元件，在实际电路中： 收音机、电视机中的中周线圈（中频变压器）、 振荡线圈； 用于可控硅中频电源、中频电炉、超音频电源 的降压、增流或升压隔离的中频变压器； 整流电源里使用的电源变压器；电力变压器等； 它们都是耦合电感元件，熟悉这类多端元件的 特性，掌握包含这类多端元件的电路问题的分 析方法非常必要。 16六月2023 3

结束 16 六月 2023 3 ' 耦合电感元件属于多端元件，在实际电路中： 收音机、电视机中的中周线圈(中频变压器)、 振荡线圈； 整流电源里使用的电源变压器； 它们都是耦合电感元件，熟悉这类多端元件的 特性，掌握包含这类多端元件的电路问题的分 析方法非常必要。 电力变压器等； 用于可控硅中频电源、中频电炉、超音频电源 的降压、增流或升压隔离的中频变压器；

结束 中周线圈（中频变压器）、振荡线圈 16六月2023

结束 16 六月 2023 4 中周线圈(中频变压器)、振荡线圈

结束 10kVA~300kVA的 大功率单相、三相 电源变压器。 焊接设备使用 的主变压器、 控制变压器

结束 16 六月 2023 5 10kVA~300kVA的 大功率单相、三相 电源变压器。 焊接设备使用 的主变压器、 控制变压器

结束 16六月2023 6

结束 16 六月 2023 6

§10-1互感 1.互感的概念 结束 F一个电感线圈的情况~ 产生的磁通为F1。 i与F的参考方向符合1 右手螺旋法则，为关 联的参考方向。 W11 F1穿越自身线圈时， 产生的自感磁通链用 若山11与取关联参考方向 Y表示：Y=L1i 则41=-aY= di 当变化时，将产生 dt dt 自感电压411° 以上是熟悉的情况。 16六月2023 >

结束 16 六月 2023 7 §10-1 互感 1. 互感的概念 F 一个电感线圈的情况 以上是熟悉的情况。 L1 N1 1' 1 i 1 F11 i 1产生的磁通为F11。 i 1与F11的参考方向符合 右手螺旋法则，为关 联的参考方向。 F11穿越自身线圈时， 产生的自感磁通链用 Y11表示：Y11=￾L1 i 1 当i 1变化时，将产生 自感电压u11。 - u11 + 若u11与i 1取关联参考方向 则 u11= dt dY11 =￾ L1 dt di 1

F两个线圈的情况 若L邻近有一线圈L,则F,的 一部分会穿过L2。 结束 L2 N2 F21称为互感磁通。 F 磁通链为Y21° 同理： i,通过L,时也产生 磁通F2,F22的一 部分F12也穿过L1· 耦合线圈中的总磁通链 应该是自感磁通链和互 载流线圈之间通过彼此 感磁通链的代数和： 的磁场相互联系的物理 现象称为磁耦合。 Y=Y1±Y2 Y2=Y22tY21 16六月2023

结束 16 六月 2023 8 若L1邻近有一线圈L2， ' 载流线圈之间通过彼此 的磁场相互联系的物理 现象称为磁耦合。 耦合线圈中的总磁通链 应该是自感磁通链和互 感磁通链的代数和： Y1 =Y11±Y12 ￾Y2 =Y22±Y21 L1 N1 1' 1 i 1 F11 L2 N2 2' 2 则F11的 F21 F21称为互感磁通。 磁通链为Y21。 同理： i 2通过L2时也产生 磁通F22 ， i 2 F22 F12 F22的一 部分F12也穿过L1。 F 两个线圈的情况 一部分会穿过L2

F存在磁耦合的两 这就是互感现象。 个线圈，当一个 L2 N2 F21 结束 线圈的磁通发生 变化时，就会在 另一个线圈上产 生感应电压，称 为互感电压。 2.互感系数 不管是自感磁通 §Y11=L1i1,Y22=L22 链，还是互感磁 §Y12=M122,Y21=M21i1 通链，都与它的 §M12和M21称互感系数。 施感电流成正比： §简称互感，单位是H。 16六月2023 9

结束 16 六月 2023 9 2. 互感系数 F 存在磁耦合的两 个线圈，当一个 线圈的磁通发生 变化时，就会在 另一个线圈上产 生感应电压，称 为互感电压。 § Y11=L1 i 1， Y22=L2 i 2， § Y12=M12i 2，Y21=M21 i 1 § M12 和M21 称互感系数。 § 简称互感，单位是 H。 不管是自感磁通 链，还是互感磁 通链，都与它的 施感电流成正比： 这就是互感现象。 L1 N1 1' 1 i 1 F11 L2 N2 2' 2 F21 i 2 F22 F12

M值与线圈的形状、 几何位置、空间媒 结束 -Nt L2.N2 质有关，与线圈中 的电流无关，因此 满足： M12=M21=M 磁通链可表示为： Y1=Li+Miz Y2=L22±Mi1 自感系数L总为正值（右手定则），互感系数M前 的符号有正有负。正值表示自感磁链与互感磁链方 向一致，互感起增助作用，负值表示自感磁链与互 感磁链方向相反，互感起削弱作用。 16六月2023 10

结束 16 六月 2023 10 ' 自感系数 L 总为正值(右手定则），互感系数 M 前 的符号有正有负。正值表示自感磁链与互感磁链方 向一致，互感起增助作用，负值表示自感磁链与互 感磁链方向相反，互感起削弱作用。 L1 N1 1' 1 i 1 F11 L2 N2 2' 2 F21 i 2 F22 F12 磁通链可表示为： M12 = M21 =M ' M值与线圈的形状、 几何位置、空间媒 质有关，与线圈中 的电流无关，因此 满足： Y1 = L1 i 1±Mi 2 Y2 = L2 i 2±Mi 1