含有耦合電感的電路例題(2)課件

1、第第1010章章 含有耦合電感的電路含有耦合電感的電路tiMtiLudddd2111tiLtiMudddd2212tiMtiLudddd2111tiLtiMudddd2212例例1寫寫出出圖圖示示電電路路電電壓、壓、電電流流關(guān)關(guān)系系式式下 頁(yè)i1*L1L2+_u1+_u2i2Mi1*L1L2+_u1+_u2i2Mi1*L1L2+_u1+_u2i2Mi1*L1L2+_u1+_u2i2M返 回例例221010i1/At/s)()(H,1,H2,H5,102211tutuMLLR和和求求已已知知ttttiMtu2 0s21 V10s 10 V10dd)(12解解ttttttiLiRtu2 0s21

2、V150 100s 10 V50 100dd)(111ttttti2 0s21 1020s 10 101下 頁(yè)上 頁(yè)MR1R2i1*L1L2+_u+_u2返 回例例3abL 求等效電感求等效電感Lab=5HLab=6H解解下 頁(yè)上 頁(yè)M=3H6H2H0.5H4Hab9H7H-3H2H0.5HabM=4H6H2H3H5HabM=1H4H3H2H1Hab3H返 回 下 頁(yè)上 頁(yè)例例4列寫電路的回路列寫電路的回路電流方程。電流方程。MuS+CL1L2R1R2*+ki1i1返 回 SUIIMILILR)(jj)j(323111121313132222)(jj)j(I kIIMILILR0)(j)(jj

3、j)1jjj (23132211321IIMIIMILILICLL解解下 頁(yè)上 頁(yè)MuS+CL1L2R1R2*+ki1i1返 回 例例5 5求圖示電路的開(kāi)路電壓。求圖示電路的開(kāi)路電壓。1I)2(313111 MLLjRUIS)2(j)(j jjjj313113123123131311231120MLLRUMMMLILIMIMIMUSc解解1 1下 頁(yè)上 頁(yè)M12+_+_SUocU*M23M31L1L2L3R1返 回 作出去耦等效電路，作出去耦等效電路，( (一對(duì)一對(duì)消一對(duì)一對(duì)消):):解解2 2下 頁(yè)上 頁(yè)M12*M23M31L1L2L3*M23M31L1M12L2M12L3+M12M31L1

4、M12 +M23L2M12 M23L3+M12 M23L1M12 +M23 M13 L2M12M23 +M13 L3+M12M23 M13 返 回 )2(j313111 MLLRUIS)2(j)(313113123123oMLLRUMMMLjUSc下 頁(yè)上 頁(yè)L1M12 +M23 M13 L2M12M23 +M13 L3+M12M23 M13 1I+_+_SUocUR1返 回 例例6 6要使要使 i=0，問(wèn)電源的角頻率為多少？，問(wèn)電源的角頻率為多少？解解CM1 當(dāng)當(dāng)MC1 0I下 頁(yè)上 頁(yè)ZRCL1L2MiuS+L1 L2C R + SUIMZ*L1M L2MMC R + SUIZ返 回 例例

5、7圖示互感電路已處于穩(wěn)態(tài)，圖示互感電路已處于穩(wěn)態(tài)，t = 0 時(shí)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，時(shí)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，求求t 0+時(shí)開(kāi)路電壓時(shí)開(kāi)路電壓u2(t)。下 頁(yè)上 頁(yè)*0.2H0.4HM=0.1H+1040Vu2+10510解解副邊開(kāi)路，對(duì)原邊回路無(wú)影響，開(kāi)路電壓副邊開(kāi)路，對(duì)原邊回路無(wú)影響，開(kāi)路電壓u2(t)中只有互感電壓。先應(yīng)用三要素法求電流中只有互感電壓。先應(yīng)用三要素法求電流i(t).iA1211510/1040)0()0(ii返 回 0ts01. 0202 . 0t0)(iA)()0()()(100tteeiiitiV10)(dd1 . 0dd)(1001002tteettiMtu下 頁(yè)上 頁(yè)*0.2H0.4H

6、M=0.1H10u2+10返 回 已知已知 US=20 V , 原邊引入阻抗原邊引入阻抗 Zl=10j10.求求: : ZX 并求負(fù)載獲得的有功功率并求負(fù)載獲得的有功功率. .10j1010j42222XlZZMZ 8 . 9 j2 . 0XZ負(fù)載獲得功率：負(fù)載獲得功率： W101010202lRRPP）（引 W104 , 2S11*RUPZZl實(shí)際是最佳匹配：實(shí)際是最佳匹配：例例8解解下 頁(yè)上 頁(yè)*j102 Ij10j2+S U10ZX10+j10Zl+S U返 回 L1=3.6H , L2=0.06H , M=0.465H , R1=20 , R2=0.08 , RL=42 , 314ra

7、d/s,V0115osU. , :21II求求應(yīng)用原邊應(yīng)用原邊等效電路等效電路4 .1130j20 j1111LRZ 85.1808.42 j2222jLRRZL8188j4221 .2411.461462222.ZXZMl例例9解解1下 頁(yè)上 頁(yè)*j L11 I2 Ij L2j M+R1R2RLSU1 I+S UZ11222)(ZM返 回 A)9 .64(111. 08 .188j4224 .1130j200115 o11S1lZZUIA1351. 01 .2411.461 .252 .16 85.18j08.429 .64111. 0146jj2212ZIMI下 頁(yè)上 頁(yè)1 I+S UZ1

8、1222)(ZM返 回 應(yīng)用副邊等效電路應(yīng)用副邊等效電路V085.144 .1130j200115146j jjj111OCLRUMIMUS解解2下 頁(yè)上 頁(yè)+oc U2 IZ22112)(ZM85.18j4 .1130j20146)(2112ZMA0353. 085.18j08.425 .18jOC2UI返 回 例例10全耦合電路如圖，求初級(jí)端全耦合電路如圖，求初級(jí)端ab的等效阻抗。的等效阻抗。解解1111 jLZ222 jLZ22222j)(LMZMZl)1 (j)1 (j jj21212122111kLLLMLLMLZZZlab解解2畫出去耦等效電路畫出去耦等效電路)1 ( )1 ( )

9、(2121212221221kLLLMLLMLLLMLMMLLab下 頁(yè)上 頁(yè)*L1aM+S UbL2L1M L2M+ SUMab返 回 例例11L1=L2=0.1mH , M=0.02mH , R1=10 , C1=C2=0.01F 問(wèn)問(wèn)：R2=？能吸收最大功率能吸收最大功率, , 求最大功率。求最大功率。V 010osU解解110)1 j(11111CLRZ222222)1 j(RCLRZ 106rad/s,10021LL1001121CC 20M下 頁(yè)上 頁(yè)j L1j L2j MR1R2*+S U1/j C21/j C1返 回 2222400)(RZMZl應(yīng)用原邊等效電路應(yīng)用原邊等效電路

10、當(dāng)當(dāng)21140010RZZlR2=40 時(shí)吸收最大功率時(shí)吸收最大功率W5 . 2)104(102maxP下 頁(yè)上 頁(yè)102400R1 I+S U返 回 解解2應(yīng)用副邊等效電路應(yīng)用副邊等效電路4010400)(112ZMZlV20j101020jj11OCZUMUS當(dāng)當(dāng)402RZl時(shí)吸收最大功率時(shí)吸收最大功率W5 . 2)404(202maxP下 頁(yè)上 頁(yè)R2+oc U2 I40)(112ZM返 回 解解例例12*ttuCMLScos2100)(,201,1202已已知知 問(wèn)問(wèn)Z為何值時(shí)其上獲得最為何值時(shí)其上獲得最大功率，求出最大功率。大功率，求出最大功率。 判定互感線圈的同名端判定互感線圈的同

11、名端下 頁(yè)上 頁(yè)uS(t)Z100 CL1L2MjL1 R + SUIMZ*jL2 1/jC 返 回 作去耦等效電路作去耦等效電路下 頁(yè)上 頁(yè)+ Zj100j20j20100j(L-20)00100jL1 R + SUIMZ*jL2 1/jC + Zj100100j(L-20)00100返 回 V45250100j100100100j100j100100j0SocUU50j50100j/100eqZ50j50*eqZZW25504)250(42maxeqocRUP下 頁(yè)上 頁(yè)uoc+ j100100j(L-20)00100j100100j(L-20)Zeq返 回 例例13已知電源內(nèi)阻已知電源內(nèi)

12、阻RS=1k，負(fù)載電阻，負(fù)載電阻RL=10。為。為使使RL獲得最大功率，求理想變壓器的變比獲得最大功率，求理想變壓器的變比n。當(dāng)當(dāng) n2RL=RS 時(shí)匹配，即時(shí)匹配，即10n2=1000 n2=100， n=10 .下 頁(yè)上 頁(yè)RLuSRS*n:1+_n2RL+uSRS解解應(yīng)用變阻抗性質(zhì)應(yīng)用變阻抗性質(zhì)返 回 例例14. 2 U求求電電壓壓方法方法1：列方程：列方程 10121UU2110IIo110101 UI05022 UI解得解得V033.33o2 U下 頁(yè)上 頁(yè)1 I2 I+2 U1 : 1050V010o1*+_解解返 回 方法方法2：阻抗變換：阻抗變換V0100 1010oS1ocU

13、UU0 , 012II V0310212/11010oo1UV033.33 101o112UUnU方法方法3 3：戴維寧等效：戴維寧等效:ocU求求下 頁(yè)上 頁(yè)1 I+1 UV010o1n2RL+2150)101(2L2Rnoc U1 I2 I+1 : 10V010o1*+_返 回 求求 Req：Req=1021=100戴維寧等效電路：戴維寧等效電路：V033.3350501000100oo2U下 頁(yè)上 頁(yè)Req1 : 101*+2 UV0100o10050+返 回 例例15已知圖示電路的等效阻抗已知圖示電路的等效阻抗Zab=0.25，求理想變，求理想變壓器的變比壓器的變比n。解解應(yīng)用阻抗變換應(yīng)用阻抗變換外加電源得：外加電源得： 10)3(221nUIU)105 . 1 ()3(22nUIU 21UnU130102nInU 130105 . 125. 02abnnIUZ下 頁(yè)上 頁(yè) n=0.5 n