电路原理基础ppt课件.ppt

“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。初级职称考试辅导初级职称考试辅导电路基础部分电路基础部分“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。一、电路的基本概念一、电路的基本概念和基本定律和基本定律“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。考试点考试点 1、掌握掌握电阻、独立电压源、独立电流源、电阻、独立电压源、独立电流源、受控源、电容、电感、耦合电感、理想受控源、电容、电感、耦合电感、理想变压器诸元件的定义、性质变压器诸元件的定义、性质 2、掌握掌握电流、电压参考方向的概念电流、电压参考方向的概念 3、熟练掌握基尔霍夫定律熟练掌握基尔霍夫定律“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1.1 1.1 掌握诸元件的掌握诸元件的定义、性质定义、性质“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。电阻元件电阻元件一、欧姆定律一、欧姆定律流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。根据欧姆定律，电阻两端的电压和电流之间的关系可写成：根据欧姆定律，电阻两端的电压和电流之间的关系可写成：u=iR在电压和电流的在电压和电流的关联关联方向下方向下u=iR在电压和电流在电压和电流非关联非关联方向下方向下u= - iRRi+_uRi+_u“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1、定义、定义G=1/R2、单位、单位S（西门子）（西门子）电阻的单位为电阻的单位为(欧姆欧姆)，计量高电阻时，则以计量高电阻时，则以k 和和M 为单位。为单位。二、电导二、电导“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。三、电阻元件的伏安特性三、电阻元件的伏安特性以电压和电流为坐标，以电压和电流为坐标，画出电压和电流的关系曲线。画出电压和电流的关系曲线。Oui“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。电容元件电容元件一、电容的定义一、电容的定义 uqC + u -+q -qCi二、电容的特性方程二、电容的特性方程dtdqi dtduCi “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。三、电容元件的特性方程的积分式三、电容元件的特性方程的积分式diCutut)(1)0()(0ti(t)O t1 t2 t3 tOu(t)tu(t)Ott1 t2 t3i(t)O“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。四、电容元件储存的能量四、电容元件储存的能量)(21)(2tCutWc电容元件在任何时刻电容元件在任何时刻t 所储存的所储存的电场能量电场能量“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 电感元件电感元件+-uiLL,一、线圈的磁通和磁通链一、线圈的磁通和磁通链dttdu)(如果如果u的参考方向与电流的参考方向与电流i 的参考方向一致的参考方向一致线性电感元件的自感磁通链与元件中电流有以下关系线性电感元件的自感磁通链与元件中电流有以下关系LiL“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。二、电感元件的特性方程二、电感元件的特性方程+-uiLdtdiLu 三、电感元件特性方程的积分形式三、电感元件特性方程的积分形式tduLiti0)(1)0()(四、电感元件储存的磁场能量四、电感元件储存的磁场能量)(212tLiWLdttdu)(LiL“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 电压源和电流源电压源和电流源一、电压源一、电压源1、特点、特点（1）电压）电压u(t)的函数是的函数是固定固定的，不会因它所联接的，不会因它所联接的外电路的不同而改变。的外电路的不同而改变。（2）电流电流则随与它联接的外电路的不同而则随与它联接的外电路的不同而不同不同。2、图形符号、图形符号+-SuSU只用来表只用来表示直流示直流Ot)(tust)(tusO既可以表示直流既可以表示直流也可以表示交流也可以表示交流“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。+-Su+-suu i = 0+-suu i+-Su外电路外电路3、电压源的不同状态、电压源的不同状态空载空载有载有载4、特殊情况、特殊情况0su电压为零的电压源相当于短路。电压为零的电压源相当于短路。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。伏安特性伏安特性电压源模型电压源模型oIREUIUEUIRO+-ERo越大越大斜率越大斜率越大“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。理想电压源理想电压源 （恒压源）（恒压源）: : RO= 0 时的电压源时的电压源.特点特点：( (1）输出电）输出电 压不变，其值恒等于电动势。压不变，其值恒等于电动势。 即即 Uab E； （2）电源中的电流由外电路决定。）电源中的电流由外电路决定。IE+_abUab伏安特性伏安特性IUabE“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。恒压源中的电流由外电路决定恒压源中的电流由外电路决定设设: E=10VIE+_abUab2 R1当当R1 R2 同时接入时：同时接入时： I=10AR22 例例 当当R1接入时接入时 ： I=5A则：则：“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。REI 恒压源特性中不变的是：恒压源特性中不变的是：_E恒压源特性中变化的是：恒压源特性中变化的是：_I_ 会引起会引起 I 的变化。的变化。外电路的改变外电路的改变I 的变化可能是的变化可能是 _ 的变化，的变化， 或者是或者是_ 的变化。的变化。大小大小方向方向+_I恒压源特性小结恒压源特性小结EUababR“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1、特点、特点（1）电流）电流i(t)的函数是的函数是固定固定的，不会因它所联接的外的，不会因它所联接的外电路的不同而改变。电路的不同而改变。（2）电压则随与它所联接的外电路的不同而不同电压则随与它所联接的外电路的不同而不同。2、图形符号、图形符号si二、电流源二、电流源“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。si+-u=0i外电路外电路sii短路短路有载有载4、特殊情况、特殊情况0si电流为零的电流源相当于开路。电流为零的电流源相当于开路。+-u3、电流源的不同状态、电流源的不同状态“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。标准电流源标准电流源ISROabUabIoabSRUIIIsUabI外特性外特性 电流源模型电流源模型RORO越大越大特性越陡特性越陡“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。理想电流源理想电流源 （恒流源（恒流源):): RO= 时的电流源时的电流源. 特点特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电）输出电流不变，其值恒等于电 流源电流流源电流 IS； abIUabIsIUabIS伏伏安安特特性性（2）输出电压由外电路决定。）输出电压由外电路决定。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。恒流源两端电压由外电路决定恒流源两端电压由外电路决定IUIsR设设: IS=1 A R=10 时，时， U =10 V R=1 时，时， U =1 V则则:例例“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。恒流源特性小结恒流源特性小结恒流源特性中不变的是：恒流源特性中不变的是：_Is恒流源特性中变化的是：恒流源特性中变化的是：_Uab_ 会引起会引起 Uab 的变化。的变化。外电路的改变外电路的改变Uab的变化可能是的变化可能是 _ 的变化，的变化， 或者是或者是 _的变化。的变化。大小大小方向方向RIUsababIUabIsR“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。恒流源举例恒流源举例IcIbUcebcII 当当 I b 确定后，确定后，I c 就基本确定了。在就基本确定了。在 IC 基本恒定基本恒定的范围内的范围内 ，I c 可视为恒流源可视为恒流源 (电路元件的抽象电路元件的抽象) 。cebIb+-E+-晶体三极管晶体三极管UceIc“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。电压源中的电流电压源中的电流如何决定如何决定？电流电流源两端的电压等源两端的电压等于多少于多少？例例IE R_+abUab=?Is原则原则：I Is s不能变，不能变，E E 不能变。不能变。EIRUab电压源中的电流电压源中的电流 I= IS恒流源两端的电压恒流源两端的电压“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。恒压源与恒流源特性比较恒压源与恒流源特性比较恒压源恒压源恒流源恒流源不不 变变 量量变变 化化 量量E+_abIUabUab = E （常数）（常数）Uab的大小、方向均为恒定，的大小、方向均为恒定，外电路负载对外电路负载对 Uab 无影响。无影响。IabUabIsI = Is （常数）（常数）I 的大小、方向均为恒定，的大小、方向均为恒定，外电路负载对外电路负载对 I 无影响。无影响。输出电流输出电流 I 可变可变 - I 的大小、方向均的大小、方向均由外电路决定由外电路决定端电压端电压Uab 可变可变 -Uab 的大小、方向的大小、方向均由外电路决定均由外电路决定“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。受控电源受控电源一、电源的分类一、电源的分类电源电源独立电源独立电源受控源受控源电压源的电压和电流源的电压源的电压和电流源的电流电流,不受外电路的影响。不受外电路的影响。作为电源或输入信号时，作为电源或输入信号时，在电路中起在电路中起“激励激励”作用。作用。受控电压源的电压和受控电压源的电压和受控电流源的电流不是受控电流源的电流不是给定的时间函数，而是给定的时间函数，而是受电路中某部分的电流受电路中某部分的电流或电压控制的或电压控制的。又称为非独立电源。又称为非独立电源。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。二、以晶体管为例二、以晶体管为例BECBiCiBCii三、受控三、受控 源源 的类型的类型、电压控制电压源、电压控制电压源(VCVS)1u1u2、电压控制电流源、电压控制电流源(VCCS)1gu1u“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。3、电流控制电压源、电流控制电压源(CCVS)1i1i1ri4、电流控制电流源（、电流控制电流源（CCCS）1iBECBiCiBiCiR1R2BCii11RUiB22RiUC等效电路模型“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。受控源分类受控源分类U11 UE压控电压源压控电压源+-1 UE+-E压控电流源压控电流源U112 UgI I212 UgI 流控电流源流控电流源12 III2I112 III1+-1 IrE流控电压源流控电压源1 IrE +-E“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。含有耦合电感电路的计算含有耦合电感电路的计算-预备知识预备知识一、互感一、互感11211L1N2L2N1i1i+_ _21u1122“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。11211L1N2L2N1i1i+_ _21u11222i1、自感磁通链、自感磁通链 线圈线圈1中的电流产生的磁通在穿越自身的线圈时，中的电流产生的磁通在穿越自身的线圈时，所产生的磁通链。所产生的磁通链。中的一部分或全部交链线圈中的一部分或全部交链线圈2时产生的磁通链。时产生的磁通链。2、互感磁通链、互感磁通链11设为1121设为“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。磁通（链）符号中磁通（链）符号中双下标双下标的含义：的含义：第第1个下标表示该磁通（链）所在线圈的编号，个下标表示该磁通（链）所在线圈的编号，第第2个下标表示产生该磁通（链）的施感电流所在个下标表示产生该磁通（链）的施感电流所在线圈的编号。线圈的编号。同样线圈同样线圈2中的电流中的电流i2也产生自感磁通链也产生自感磁通链22和互感磁通链和互感磁通链12 （图中未标出）（图中未标出）11211L1N2L2N1i1i+_ _21u11222i“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。这就是彼此这就是彼此耦合耦合的情况。的情况。耦合线圈中的磁通链等于自感磁通链和互感耦合线圈中的磁通链等于自感磁通链和互感磁通链两部分的代数和，磁通链两部分的代数和，如线圈如线圈1 和和2 中的磁通链分别为中的磁通链分别为21和则有则有121112221211211L1N2L2N1i1i+_ _21u11222i“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。二、互感系数二、互感系数当周围空间是当周围空间是各向同性各向同性的线性磁介质时，每一的线性磁介质时，每一种磁通链都与产生它的施感电流成正比，种磁通链都与产生它的施感电流成正比，1111iL2222iL互感磁通链互感磁通链21212iM12121iM即有自感磁通链：即有自感磁通链：上式中上式中M12和和M21称为互感系数，简称称为互感系数，简称互感互感。互感用符号互感用符号M表示，单位为表示，单位为H。可以证明，可以证明，M12=M21，所以当只有两个线圈有耦合时，可以略去所以当只有两个线圈有耦合时，可以略去M的下标，的下标，即可令即可令M=M12=M21“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。两个耦合线圈的磁通链可表示为：两个耦合线圈的磁通链可表示为：1211122212= L1i1 M i2= M i1 +L2i2上式表明，耦合线圈中的磁通链与施感电流上式表明，耦合线圈中的磁通链与施感电流成成线性线性关系，是各施感电流独立产生的磁通链叠加关系，是各施感电流独立产生的磁通链叠加的结果。的结果。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。M前的号是说明磁耦合中，互感作用的两种可能性。前的号是说明磁耦合中，互感作用的两种可能性。“+”号表示互感磁通链与自感磁通链方向一致，称号表示互感磁通链与自感磁通链方向一致，称为互感的为互感的“增助增助”作用；作用；“- -”号则相反，表示互感的号则相反，表示互感的“削弱削弱”作用。作用。为了便于反映为了便于反映“增助增助”或或“削弱削弱”作用和简化图形作用和简化图形表示，采用同名端标记方法。表示，采用同名端标记方法。三、同名端三、同名端1、同名端的引入、同名端的引入1 = L1i1 M i22 = M i1 +L2i2“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2、同名端、同名端对两个有耦合的线圈各取一个端子，并用相同对两个有耦合的线圈各取一个端子，并用相同的符号标记，这一对端子称为的符号标记，这一对端子称为“同名端同名端”。当一对施。当一对施感电流从同名端流进（或流出）各自的线圈时，互感感电流从同名端流进（或流出）各自的线圈时，互感起增助作用。起增助作用。*11211L1N2L2N1i1i+_ _21u11222i“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。i1i2L1L2u1u21122M1= L1 i1 + M i22= M i1 + L2 i2*11211L1N2L2N1i1i+_ _21u11222i“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。四、互感电压四、互感电压如果两个耦合的电感如果两个耦合的电感L1和和L2中有变动的电流，中有变动的电流，各电感中的磁通链将随电流变动而变动。各电感中的磁通链将随电流变动而变动。设设L1和和L2的电压和电流分别为的电压和电流分别为u1、i1和和u2、i2，且都取关联参考方向，互感为且都取关联参考方向，互感为M，则有：，则有：dtdiMdtdiLdtdu21111dtdiLdtdiMdtdu22122令自感电压令自感电压dtdiLu1111dtdiLu2222互感电压互感电压dtdiMu121dtdiMu212“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。u12是变动电流是变动电流i2在在L1中产生的互感电压，中产生的互感电压，u21是变动电流是变动电流i1在在L2中产生的互感电压。中产生的互感电压。所以耦合电感的电压是自感电压和互感电压叠所以耦合电感的电压是自感电压和互感电压叠加的结果。加的结果。互感电压前的互感电压前的“+”或或“- -”号的正确选取是写出号的正确选取是写出耦合电感端电压的关键，耦合电感端电压的关键，说明说明自感电压自感电压dtdiLu1111dtdiLu2222互感电压互感电压dtdiMu121dtdiMu212“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。如果互感电压如果互感电压 “+”极性端子与产生它的电流极性端子与产生它的电流流进的端子为一对同名端，互感电压前应取流进的端子为一对同名端，互感电压前应取 “+ ”号，号，反之取反之取 “- -”号。号。dtdiMu121Mi2u12dtdiMu212ML1L2u21i1选取原则选取原则可简明地表述如下：可简明地表述如下：“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。五、互感电压的等效受控源表示法五、互感电压的等效受控源表示法当施感电流为同频正弦量时，在正弦稳态情况下，当施感电流为同频正弦量时，在正弦稳态情况下，电压、电流方程可用电压、电流方程可用相量形式相量形式表示表示:2111IMjILjU2212ILjIMjU1U1Lj2IMj1I2U2Lj2I1IMj“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。六、耦合系数六、耦合系数工程上为了定量地描述两个耦合线圈的耦合工程上为了定量地描述两个耦合线圈的耦合紧疏紧疏程度，把两线圈的互感磁通链与自感磁通链的程度，把两线圈的互感磁通链与自感磁通链的比值的几何平均值定义为耦合因数，记为比值的几何平均值定义为耦合因数，记为k22211112|defk121LLMkdefk的大小与两个线圈的结构、相互位置以及周的大小与两个线圈的结构、相互位置以及周围磁介质有关。改变或调整它们的相互位置有可能围磁介质有关。改变或调整它们的相互位置有可能改变耦合因数的大小。改变耦合因数的大小。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。含有耦合电感电路的计算含有耦合电感电路的计算一、两个互感线圈的串联一、两个互感线圈的串联1、反向串联（互感起、反向串联（互感起“削弱削弱”作用）作用）dtdiMLiRdtdiMdtdiLiRu)( )(11111dtdiMLiRdtdiMdtdiLiRu)( )(22222R1L1R2L2Mu1u2u“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。dtdiMLLiRRuuu)2()(212121R1L1R2L2Mu1u2uu1u2R1R2L1-ML2-Mu无互感等效电路无互感等效电路“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。dtdiMLLiRRuuu)2()(212121u1u2R1R2L1-ML2-Mu对正弦稳态电路，可采用对正弦稳态电路，可采用相量形式相量形式表示为表示为IMLLjRRU)2(2121IMLjRU)(222IMLjRU)(111“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。IMLLjRRU)2(2121为电流I)2(2121MLLjRRUIu1u2R1R2L1-ML2-Mu“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。每一条耦合电感支路的阻抗和电路的输入阻抗分别为：每一条耦合电感支路的阻抗和电路的输入阻抗分别为：)2(212121MLLjRRZZZ)(222MLjRZ)(111MLjRZu1u2R1R2L1-ML2-Mu“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。)2(212121MLLjRRZZZ反向串联时，每一条耦合电感支路阻抗和输入反向串联时，每一条耦合电感支路阻抗和输入阻抗都比无互感时的阻抗小（电抗变小），这是由于阻抗都比无互感时的阻抗小（电抗变小），这是由于互感的削弱作用，它类似于串联电容的作用，常称为互感的削弱作用，它类似于串联电容的作用，常称为互感的互感的“容性容性”效应。效应。u1u2R1R2L1-ML2-Mu“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2、顺向串联、顺向串联)2( 212121MLLjRRZZZ)(222MLjRZ)(111MLjRZ每一耦合电感支路的阻抗为：每一耦合电感支路的阻抗为：而而R1L1R2L2Mu1u2u“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。二、并联二、并联UR11Lj2LjR23I2I1IMj01R1R23I11I2I1、同侧并联、同侧并联去耦等效电路去耦等效电路U01j(L1-M)jMj(L2-M)“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。UR11Lj2LjR23I2I1IMj01R1R23I11I2I02、异侧并联、异侧并联去耦等效电路去耦等效电路U-jMj(L1+M)j(L2+M)“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。5j7.53j6j12.5KI+- -U例：电压例：电压U=50V，求当开关，求当开关K打开和闭合时的电流。打开和闭合时的电流。解：当开关打开时解：当开关打开时两个耦合电感是顺向串联两个耦合电感是顺向串联)2(2121MLLjRRUI=1.52 / -75.96A“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。5j7.53j6j12.5KI+- -U当开关闭合时当开关闭合时两个耦合电感相当于异侧并联两个耦合电感相当于异侧并联利用去耦法，原电路等效为利用去耦法，原电路等效为53I+- -Uj13.5- j6j18.5I7.79 / -51.50A“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。53I+- -Uj13.5- j6j18.55j7.53j6j12.5KI+- -U计算计算AB两点间的电压两点间的电压ABABB“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。理想变压器理想变压器“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。空心变压器空心变压器一、变压器的结构一、变压器的结构变压器是电工、电子技术中常用的电气设备，变压器是电工、电子技术中常用的电气设备，它是由两个耦合线圈绕在一个共同的心子上制成。它是由两个耦合线圈绕在一个共同的心子上制成。1、原边回路（或初级回路）、原边回路（或初级回路）一个线圈作为输入，接入电源后形成的一个回路。一个线圈作为输入，接入电源后形成的一个回路。2、副边回路（或次级回路）、副边回路（或次级回路）另一线圈作为输出，接入负载后形成另一个回路。另一线圈作为输出，接入负载后形成另一个回路。3、心子、心子空心变压器的心子是空心变压器的心子是非铁磁非铁磁材料制成的。材料制成的。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。R1R21Lj2Lj1122二、空心变压器的电路模型二、空心变压器的电路模型负载设为电阻和电感串联。负载设为电阻和电感串联。RLjXL1U2U1I2I+_Mj1U111)(ILjR2IMj+0)(2221IXjRLjRIjMLL2、电路方程、电路方程1、电路模型、电路模型“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。3、原边等效电路、原边等效电路令令Z11 = R1+jL1，称为原边回路阻抗，称为原边回路阻抗 Z22 = R2+jL2+RL+jXL，称为副边回路阻抗，称为副边回路阻抗 ZM = jM Y11= 1/Z11 Y22= 1/Z22 R1R21Lj2Lj1122RLjXL1U2U1I2I+_Mj“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 Z11 = R1+jL1 Z22 = R2+jL2+RL+jXL ZM = jMY11= 1/Z11 Y22= 1/Z22 2221111YZZUIM112221112YZZUYZIMM222111)(YMZU1U111)(ILjR2IMj+0)(2221IXjRLjRIjMLL2111IZIZM122IZZM1222IXjRLjRjMILL“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2221111YZZUIM112221112YZZUYZIMM第一个式子中的分母第一个式子中的分母是原边的输入阻抗是原边的输入阻抗其中其中222111)(YMZU22211)(YMZ222)(YM称为称为引入阻抗引入阻抗，它是副边的回路阻抗通过互感反映到原边的等效阻抗。它是副边的回路阻抗通过互感反映到原边的等效阻抗。引入阻抗的性质与引入阻抗的性质与Z22相反相反，即感性（容性）变为容性，即感性（容性）变为容性（感性）。（感性）。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。+- -Z11222)(YM1U1I原边等效电路原边等效电路2221111)(YMZUI“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。4、从副边看进去的含源一端口的一种等效电路、从副边看进去的含源一端口的一种等效电路02I得到此含源一端口在端子得到此含源一端口在端子2-2的开路电压的开路电压111UMYj戴维宁等效阻抗戴维宁等效阻抗 Zeq=R2 + jL2 + (M)2Y112IRLjXL+- -(M)2Y11111UMYj22112221112YZZUYZIMM“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 一、理想变压器的电路模型一、理想变压器的电路模型u1u2n:1i1i2N1N21、电路模型、电路模型理想变压器理想变压器“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。u1u2n:1i1i2N1N22211NuNu22211 nuuNNu或N1 i1 + N2 i2 = 0221211 iniNNi或2、原、副边电压和电流的关系、原、副边电压和电流的关系上式是根据图中所示参考方向和同名端列出的上式是根据图中所示参考方向和同名端列出的。n = N1 / N2，称为理想变压器的，称为理想变压器的变比变比。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。二、理想变压器的功率二、理想变压器的功率即输入理想变压器的即输入理想变压器的瞬时功率等于零瞬时功率等于零，所以它既不耗能也不储能，所以它既不耗能也不储能，它将能量由原边全部传输到输出，它将能量由原边全部传输到输出，在传输过程中，仅仅将电压电流按变比作数值变换。在传输过程中，仅仅将电压电流按变比作数值变换。2211NuNuN1 i1 + N2 i2 = 0将理想变压器的两个方程相乘将理想变压器的两个方程相乘得得u1 i1 + u2 i2 = 0“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。空心变压器如同时满足下列空心变压器如同时满足下列3个条件，个条件，即经即经“理想化理想化”和和“极限化极限化”就演变为理想变压就演变为理想变压器。器。（1）空心变压器本身无损耗）空心变压器本身无损耗（2）耦合因数）耦合因数 k = 1（3）L1、L2和和M均为无限大，但保持均为无限大，但保持不变 21