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电路基础课件第5章互感电路及理想
Contents
目录
互感现象和互感电压
互感线圈的电压、电流关系
理想变压器
实际变压器
互感现象和互感电压
当一个线圈中的电流发生变化时，在临近的另一个线圈中产生感应电动势，叫做互感现象。
定义
互感现象是一种常见的电磁感应现象，不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且也可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。
原理
变压器、继电器、电磁炉等。
应用
由于互感现象产生的感应电动势，叫做互感电压。
定义
特点
计算公式
互感电压的大小与线圈的匝数有关，还与线圈的相对位置有关。
M*dI/dt，其中M是互感系数，dI/dt是电流随时间的变化率。
03
02
01
表示一个线圈在单位时间内产生感应电压的大小，与线圈的匝数、尺寸、介质有关。
互感系数
表示两个线圈之间的耦合程度，与线圈的相对位置、介质有关。
耦合系数
互感线圈的电压、电流关系
当两个线圈靠近时，一个线圈中的电流发生变化，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感。互感现象是电磁感应的一种特殊形式，它使得一个线圈的电压和电流与另一个线圈产生相互影响。
互感电压的大小与线圈的匝数、互感系数、原电流的变化率成正比，与线圈之间的距离成反比。互感系数是衡量线圈之间互感强度的物理量，与线圈的形状、大小、匝数、介质有关。
互感现象可以实现能量的传输。当原线圈中的电流发生变化时，互感会在副线圈中产生感应电动势，从而产生感应电流。这个感应电流在副线圈中会产生磁场，该磁场反过来影响原线圈中的电流，使得能量从原线圈传递到副线圈。
互感能量传输具有非接触、无线传输的特点，在电力电子、电机控制、无线充电等领域有广泛的应用。
同名端是指在两个具有互感的线圈中，当一个线圈的某端点与另一个线圈的某端点通过电流时，会产生相同的磁通变化，这两个端点就被称为同名端。
同名端的判断对于理解互感电路的工作原理非常重要。在实际应用中，同名端的标记有助于简化电路的分析和设计。
理想变压器
理想变压器不考虑磁滞、涡流和磁饱和等实际效应，因此具有无穷大的自感和互感。
理想变压器不消耗能量，只传输能量，是纯理想化的电路元件。
理想变压器是一个理想化的电路元件，它具有无损耗、耦合系数为1的特点，能够实现电压、电流和阻抗的变换。
理想变压器原副边电压之比等于匝数之比，即：$frac{U_{1}}{U_{2}}=frac{n_{1}}{n_{2}}$
理想变压器原副边电流之比等于匝数的反比，即：$frac{I_{1}}{I_{2}}=frac{n_{2}}{n_{1}}$
理想变压器原副边功率相等，即：$P_{1}=P_{2}$
实际变压器
变压器在运行过程中会因为电阻、铁损和铜损等原因产生能量损耗。这些损耗会导致效率降低，因此需要采取措施降低损耗。
变压器效率是指在规定的工作条件下，其输出功率与输入功率之比。高效率的变压器能够减少能源浪费，提高能源利用效率。
效率
损耗
指变压器在正常工作条件下所允许的最大输入或输出电压值。
额定电压
指变压器在正常工作条件下所允许的最大输入或输出电流值。额定电流的大小取决于绕组的截面积和匝数等因素。
额定电流
指变压器在正常工作条件下所允许的最大输出功率。额定容量的大小取决于铁芯的截面积和磁通密度等因素。
额定容量
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