理想变压器的电路分析(精品).ppt

理想变压器的三大作用理想变压器的三大作用电压变换电压变换、电流变换电流变换、阻抗变换阻抗变换1.1.电压电压变换作用变换作用2.2.电流变换作用电流变换作用注：注：电压方向与同名端满足一致方向，否则取负电压方向与同名端满足一致方向，否则取负.(.(例如：当例如：当u u1 1和和u u2 2 参考方参考方向的向的“+”端均选在标有端均选在标有“.”点的端钮时，表示点的端钮时，表示u1和和u2极性相同，其关系式极性相同，其关系式为为 )电压与电流相互独立；电压与电流相互独立；注：注：具体一点是指：原边电路的电压决定了副边电路的电压，副边电路具体一点是指：原边电路的电压决定了副边电路的电压，副边电路的电流决定了原边电路的电流。的电流决定了原边电路的电流。（这在后面用戴维南等效时有助于理解）（这在后面用戴维南等效时有助于理解）一次电压与二次电压满足代数关系：一次电压与二次电压满足代数关系：一次一次电流与电流与二次二次电流满足代数关系电流满足代数关系:注：注：电流方向与同名端满足一致方向，否则取正电流方向与同名端满足一致方向，否则取正.（例如：当（例如：当i i1 1和和i2参考方参考方向的箭头同时指向标有向的箭头同时指向标有“.”点的端扭时，其关系式点的端扭时，其关系式3 3、阻抗变换作用、阻抗变换作用三大变换需要注意的地方：三大变换需要注意的地方：电电压变换和电流变换时需要注意正负号与同名异名端的关系。压变换和电流变换时需要注意正负号与同名异名端的关系。（这个地方非常容易出错，千万要注意（这个地方非常容易出错，千万要注意!）阻阻抗变换与理想变压器的同名端位置无关！抗变换与理想变压器的同名端位置无关！含理想变压器的电路分析含理想变压器的电路分析例例1：求下列电路输入阻抗。求下列电路输入阻抗。İ İ1 1İ İ2 2+-例例2 2：图示电路，图示电路，求电压求电压İ İ1 1İ İ2 2法法戴戴维维南南定定理理戴维南等效电路如下：戴维南等效电路如下：KVLKVL：VCRVCR：解得：解得：法法直接列写方程直接列写方程小结：小结：从上面这两个方法我们可以看出用戴维南定理很简单，但从上面这两个方法我们可以看出用戴维南定理很简单，但是如果用法是如果用法直接列写方程法，解起来很麻烦。直接列写方程法，解起来很麻烦。戴维南定理局限戴维南定理局限：原副边电路之间不能有耦合，例如下面例：原副边电路之间不能有耦合，例如下面例3例例4那种就不能用戴维南定理。那种就不能用戴维南定理。但是可以只求开路电压但是可以只求开路电压（有的题只（有的题只让求开路电压还是可以用的），让求开路电压还是可以用的），只不过不能求等效电阻只不过不能求等效电阻，因为戴，因为戴维南求等效电阻用到电阻变换，例维南求等效电阻用到电阻变换，例3例例4没法进行电阻变换（没法进行电阻变换（可以可以用例用例6加电源法求等效电阻）加电源法求等效电阻）例例3 3：图示电路，求图示电路，求解：网孔电流法：解：网孔电流法：解得：解得：İ İ1 1İ İ2 2例例4 4：图示，图示，求求n=?n=?R R可获最大功率可获最大功率P Pmm；并求；并求P Pmm=？联立求解，有：联立求解，有：İ İ1 1 İ İ2 2解：节点电压法解：节点电压法例例5 5 电路如图电路如图5-45-4所示。欲使负载电阻所示。欲使负载电阻R RL L=8=8 得最大功率，得最大功率，求理想变压器的求理想变压器的变比变比和负载电阻获得的和负载电阻获得的最大功率最大功率。解：理想变压器端接负载电阻解：理想变压器端接负载电阻RL L时时的等效电阻为的等效电阻为 根据最大功率传输定理，根据最大功率传输定理，Ri i获获得最大功率的条件是得最大功率的条件是 求得求得 例例6 6 用结点分析法再求图用结点分析法再求图5-5(a)5-5(a)所示单口网络的所示单口网络的等效电阻等效电阻。图图55方法：方法：采用外加电流源计算端口电采用外加电流源计算端口电压的方法求等效电阻。压的方法求等效电阻。解一：解一：增加理想变压器电流增加理想变压器电流i i1 1和和i i2 2变量来列写节点方程：变量来列写节点方程：补充理想变压器的补充理想变压器的VCRVCR方程：方程：求解方程可以得到求解方程可以得到 解二：解二：根据理想变压器的根据理想变压器的VCRVCR方程：方程：用两个相应的受控源代替理想用两个相应的受控源代替理想变压器的两条支路，得到图变压器的两条支路，得到图(b)(b)代入代入可解得可解得 列出节点方程：列出节点方程：理想变压器的特点：理想变压器的特点：只有一个参数只有一个参数n n（无（无L L1 1、L L2 2、M M）；）；不消耗能量、不储存能量，是无记忆元件不消耗能量、不储存能量，是无记忆元件,即：从一次侧进入理想变压器的功率，全部即：从一次侧进入理想变压器的功率，全部传输到二次侧的负载中。所以在计算与理想传输到二次侧的负载中。所以在计算与理想变压器功率有关的计算题，所消耗的功率一变压器功率有关的计算题，所消耗的功率一定是其上的电阻消耗的。定是其上的电阻消耗的。