互感電路(電路基礎(chǔ)馮瀾版本)

第五章互感電路5.1互感線圈概論電感線圈的自感電壓：電感線圈因自身通入交變電流而在本身線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。自感現(xiàn)象感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通發(fā)生變化時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。電感線圈的互感電壓，是電感線圈因自身通入交變電流產(chǎn)生的磁通還穿過(guò)相鄰線圈而在相鄰線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電壓?；ジ鞋F(xiàn)象5.1.2互感線圈參數(shù)及互感電壓1.自感電壓

（單位：亨利H）2.互感電壓互感系數(shù)：互感系數(shù)M的大小取決于互感線圈之間的相對(duì)位置、線圈的幾何形狀和匝數(shù)，與電流大小無(wú)關(guān)。

耦合系數(shù)k互反映互感線圈的耦合程度：5.1.2互感電壓同名端及互感電壓方向判定假定從兩個(gè)互感線圈自身的某標(biāo)注端同時(shí)通入電流，各線圈中的自感磁通與互感磁通方向相同（總磁通增強(qiáng)），那么這些標(biāo)注端稱為同名端（同極性端）。1.互感線圈同名端的判定一對(duì)同名端，用相同的符號(hào)標(biāo)出，如：同名端總是成對(duì)出現(xiàn)的，若有兩個(gè)以上的線圈彼此都存在耦合時(shí)，同名端應(yīng)一對(duì)一對(duì)地加以標(biāo)記，每一對(duì)須用不同于其它端鈕的符號(hào)標(biāo)出。相對(duì)于另一端而言，各線圈中的自感磁通與互感磁通磁通方向相反（總磁通減弱），稱為異名端。常用的同名端判定方法：（1）當(dāng)線圈繞向明確時(shí)，可用右手螺旋定則判定。（2）當(dāng)線圈繞向不明時(shí)，可用直流法判定：

根據(jù)電路中的直流電源極性連接、開關(guān)狀態(tài)、電壓表極性連接及其正反偏各項(xiàng)情況作綜合判定。（1）互感電壓的參考方向與產(chǎn)生該電壓的電流參考方向相對(duì)同名端一致。（2）隨時(shí)間增大的電流從互感線圈任一端流入時(shí)，就會(huì)在另一線圈中產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)同名端為正極性的互感電壓。2.

互感電壓方向的判定確定互感線圈同名端后，便可不必畫出它們的實(shí)際繞制方向。在電路圖中，可用電感元件的符號(hào)來(lái)表示，但要注明它們之間有互感M，并標(biāo)明同名端。5.2互感電路分析5.2.1互感線圈的連接順向串聯(lián)：互感線圈的異名端連接在一起1.互感線圈的串聯(lián)反向串聯(lián)：互感線圈的同名端連接在一起互感系數(shù)：2.互感線圈的并聯(lián)同側(cè)并聯(lián)：同名端并接異側(cè)并聯(lián)：異名端并接互感消去法：分析互感電路，基爾霍夫定理、正弦的相量法等仍適用，與一般的正弦電路的不同點(diǎn)是，在有互感的支路中必須考慮由于磁耦合而產(chǎn)生的互感電壓。5.3變壓器變壓器是利用磁耦合將電源能量或信號(hào)傳送到負(fù)載的電氣設(shè)備。空心變壓器的線圈繞在非鐵磁性材料（導(dǎo)磁能力很差）芯子上；理想變壓器的線圈繞在理想鐵磁性材料（導(dǎo)磁能力無(wú)限）芯子上。變壓器的互感線圈（繞組）繞在同一個(gè)芯子上，連接電源的線圈，稱一次線圈（或原方線圈、初級(jí)線圈）；連接負(fù)載的線圈回路，稱二次線圈（或副方線圈、次級(jí)線圈）。5.3.1空心變壓器建立一次側(cè)回路、二次側(cè)回路的電壓方程：其中：是一次線圈本身的阻抗是二次線圈本身的阻抗當(dāng)二次側(cè)回路閉合時(shí)，由于互感電壓的作用產(chǎn)生了二次側(cè)電流，該電流又反作用于一次側(cè)回路產(chǎn)生互感電壓，從而增加了一個(gè)二次側(cè)回路反饋給一次側(cè)回路的反射阻抗。反射阻抗的性質(zhì)與二次側(cè)回路等效阻抗的性質(zhì)相反。其中反射阻抗：解得各線圈電流：（1）鐵磁性材料的磁性能：磁化、去磁、磁滯

1.鐵心線圈（2）鐵心線圈的損耗：線圈銅損、鐵心鐵損5.3.2理想變壓器（3）鐵心線圈的電壓：自感磁通鏈自感電壓電壓有效值2.理想變壓器限定條件：（1）忽略鐵心線圈外的漏磁通，即一次線圈產(chǎn)生的磁通全部穿過(guò)二次線圈。（2）忽略鐵心線圈的銅損和鐵損，即線圈電阻為零、鐵心內(nèi)無(wú)渦流和磁滯。（3）當(dāng)鐵心線圈的二次側(cè)開路（空載）時(shí)，一次側(cè)沒(méi)有互感電壓作用。理想變壓器中鐵心線圈的互感作用被理想化為全耦合，能實(shí)現(xiàn)沒(méi)有損耗的能