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互感电路分析

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互感电路分析 190 / 94 互感电路分析

一、是非题 1.互感耦合线圈的同名端仅与两线圈的绕向及相对位置有关，而与电流的参考方向无关。

2.图示两互感线圈的a、c两端互为同名端，则可推断b、d也互为同名端。

3.当两互感线圈的电流同时流出同名端时，两个电流所产生磁场是互相削弱的。

4.互感电压的正负不仅与线圈的同名端有关，还与电流的参考方向有关。 5.耦合电感初、次级的电压、电流分别为u1、u2和i1、i2。若次级电流i2为零，则次级电压u2一定为零。 互感电路分析

191 / 94 6.对图示电路有。 互感电路分析

192 / 94 7.对右上图示电路有。 8.图示电路中互感电压uM为参考方向，当开关S闭合瞬间，uM的真实方向与参考方向相同。

9.图示耦合电感电路中，互感电压uM为参考方向，当开关S断开瞬间，uM的真实方向与参考方向相反。 互感电路分析

193 / 94 10.如图所示，当i1按图示方向流动且不断增大时，i2的实际方向如图所示。 互感电路分析

194 / 94 11.对右上图示电路有： 12.某匝数为N的线圈，自感为L，如果此线圈的匝数增加一倍，则其自感变为4L。

13.两个耦合电感串联，接至某正弦电压源。这两个电感无论怎样串联都不影响电压源的电流。

1.答案(+)2.答案(+)3.答案()4.答案(+)5.答案()6.答案()7.答案() 8.答案()9.答案(+)10.答案()11.答案()12.答案(+)13.答案()

二、单项选择题 互感电路分析

195 / 94 1.两个自感系数各为L1、L2的耦合电感，其互感系数

的最大值为 (A)L1L2(B)(C)L1+L2(D) 互感电路分析

196 / 94 2.电路如图所示，开关S动作后时间常数最大的电路是： 互感电路分析

197 / 94 3.图示电路中，若已知，而不详，则电压为 互感电路分析

198 / 94 (A)(B)不能确定(C)(D) 互感电路分析

199 / 94 互感电路分析

200 / 94 4.右上图示电路中、

，则u1为 互感电路分析

201 / 94 (A)(B)(C)互感电路分析

202 / 94 (D) 互感电路分析

203 / 94 5.图示电路中的开路电压

为 (A)(B) 互感电路分析

204 / 94 (C)(D) 互感电路分析

205 / 94 6.图示电路中，iS=sin(2ft+45)A，f =50Hz当t =10ms时，u2为 (A)正值 (B)负值 (C)零值 (D)不能确定

7.电路如右上图所示，已知L1=6H，L2=3H，M=2H，则ab两端的等效电感为 (A)13H (B)5H (C)7H (D)11H 互感电路分析

206 / 94 8.图示两互感线圈串联接于正弦交流电源，则当耦合因数k逐渐增大时，电源

输出的平均功率P (A)逐渐减小 (B)逐渐增大 (C)无法确定

9.两耦合线圈顺向串联时等效电感为0.7H，反向串联时等效电感为0.3H，则可确定其互感M为(A)0.1H (B)0.2H (C)0.4H (D)无法确定

10.图示二端网络的等效阻抗Zab为： (A)j1(B)j2(C)j3 互感电路分析

207 / 94 11.右上图示电路，S闭合后电路的时间常数为 (A)15ms (B)25ms (C)5ms (D)其他值 12.图示电路中，开关S动作后时间常数最大的电路是： 互感电路分析

208 / 94 13.左下图示电路，耦合因数k=1，L1=1H，L2=1H，，则与互感电路分析

209 / 94 分别为(A)10V与0V (B)10V与20V(C)10V与0V (D)10V与20V 互感电路分析

210 / 94 14.右上图示电路中，互感M=1H，电源频率=1rad/s，a、b两端的等效阻抗Z为(A)j1(B)0 (C)j2(D)j4

15.图示电路中L1=1H，L2=1H，M=0.5H，C=100F，则电路的谐振频率f0为

(A)(B)(C)互感电路分析

211 / 94 (D)

1.答案(D)2.答案(A)3.答案(B)4.答案(C)5.答案(B)6.答案(B)7.答案(A) 互感电路分析

212 / 94 8.答案(A)9.答案(A)10.答案(C)11.答案(B)12.答案(C)13.答案(D) 14.答案(B)15.答案(D)

三、填空题 1.对于L1=1H、L2=4H的耦合电感，若能实现全耦合，则互感M为____ 2.耦合电感的同名端与两个线圈的绕向和相对位置有关，与电流的参考方向_____________。

3.耦合电感如图所示，若次级开路，则初级电压u1为__________。 互感电路分析

213 / 94 4.图示电路中，当线圈2中无电流时，u11'=___________，u22'=________________；当电流i2从线圈2的2端流入时，

u11'=_______________，u22'=_____________________________。

5.图示电路，u1=_________________，u2=_____________。 互感电路分析

214 / 94 6.图示电路中，u1与u2的导数表达式分别为u1=__________________________和u2=_______________；相量表达式分别为互感电路分析

215 / 94 ____________________________和______________________________。 互感电路分析

216 / 94 7.右上图示电路中，u1与u2的导数表达式分别为u1=________________和u2=____________________________；相量表达式分别为互感电路分析

217 / 94 ____________________________和____________________________。 8.若耦合电感的两个线圈分别以顺接串联及反接串联形式与同一正弦电压源连接，比较两种情况下的电流大小，应是_________________时的电流大。 互感电路分析

218 / 94 9.图示两耦合电感，耦合因数k=0.75，L11'=0.2H，L22'=0.8H，若1'、2'短接，

则1、2端的等效电感________H。 11.图示为两耦合电感，耦合因数k=0.75，L11'=0.2H，L22'=0.8H，若1、2短接，1'、2'短接，则等效电感L11'(即L22')=_________H。 互感电路分析

219 / 94 12.右上图示电路中，L1=4mH，L2=9mH，M=3mH，当S断开时Lab=______mH；当S闭合后，Lab=_______mH。 互感电路分析

220 / 94 13.图示为含藕合电感的正弦稳态电路，若

，则等于________________A。 互感电路分析

221 / 94 互感电路分析

222 / 94 14.右上图示正弦稳态电路中，

_____________，___________。 15.图示电路，等效电感Lab=____________________。 互感电路分析

223 / 94 16.图示电路中，L1=M=10mH，L2=20mH，电路谐振时的角频率为0=103rad/s；则电容C =________F，且当R的值增大时，0_________，Q值__________。 互感电路分析

224 / 94 1.答案2H 2.答案无关 3.答案4.答案，

，互感电路分析

225 / 94 ， 互感电路分析

226 / 94 5.答案， 互感电路分析

227 / 94 6.答案，

，，互感电路分析

228 / 94 7.答案，，互感电路分析

229 / 94 ，8.答案反接串联 9.答案1.6 11.答案0.175， 12.答案7，3 13.答案1/90

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互感现象

互感现象

互感现象
1、互感现象的产生
目
2、互感系数与互感电动势
录
3、互感线圈的同名端
4、互感现象的应用与危害
1.互感现象的产生
实验：当把电路A 的开关闭合时，
电路B中电流表有电流；当把电
路A的开关断开时，电路B中电流
表也有电流。
A
B
分析：在开关闭合和断开的瞬间，通过线圈A的电流要发生 变化，线圈A产生的磁通量也就随之改变，其中必然有一部 分磁通穿过线圈B，所以在线圈B中产生感应电动势，从而在 线圈B回路中产生了感应电流。
1.互感现象的产生
由于一个线圈的电流变化，
导致另一个线圈产生感应电动势的
现象，称为互感现象。在互感现象
A
中产生的感应电动势，叫互感电动
B
势。
对比自感：自感是一个线圈发生的电磁感应现象；而互感是 两个或者多个线圈发生的电磁感应现象。但其中本质是一样。
2.互感系数与互感电动势
互感动势：
I em M t
3.互感线圈的应用与危害
1、应用
汽车点火系统
铁芯
原 ∽U1线
圈
n1 n2
副 线 U2
圈
3.互感线圈的应用与危害
2、危害
互感与自感一样,也有其不利的一面。例如,在电子设备中,若线 圈的位置装配不当,则各个线圈之间会因互感耦合而产生相互干扰, 严重时会造成整个电路无法工作;又如,有线电话常常会由于两路 电话间的互感而引起串音等。在这种情况下就需要设法避免互感 的干扰。
上式说明，线圈中的互感电动势，与互感系数M
和另一线圈中电流的变化率 I 的乘积成正比。 t
3.互感线圈的同名端
一对互感线圈中，一个线圈的电流发生变化时，在本线圈中产生 的自感电压与在相邻线圈中所产生的互感电压极性相同的端点称 为同名端，以“ * ” , “ ·” , “ Δ ”等符号表示。如图所示
电路基础——电压互感器及二次回路

电路基础——电压互感器及二次回路


3、手动进行电压切换的，应有专门的运行规程，由运行人员执行。
4、用隔离开关辅助触点控制的切换继电器，应同时控制可能误动作 的保护的正电源；有处理切换继电器同时动作与同时不动作等异常 情况的专用运行规程。
关于PT二次绕组： 主二次绕组：接成星形，反映一次系统线电压、相电压（相对地电压）,一次绕组 接入系统相电压时，绕组电压为100/ 3 辅助二次绕组：接成开口三角形，一次系统为中性点直接接地系统时，绕组电压 为100V，一次系统为中性点非直接接地或经消弧线圈接地时，电压为100/3V
4、来自电压互感器及其二次回路的4根开关场引入线和互感器 三次回路的2（3）根开关场引入线必须分开，不得公用。
保护回路电压切换反措要求
1、用隔离开关辅助触点控制的电压切换继电器，应有一对电压切换 继电器触点作监视用；不得在运行中维护隔离开关辅助触点。
2、检查并保证在电压切换过程中，不会产生电压互感器二次回路反 充电。
U Ua Ub Uc
1 1 (U A U B U C ) 3U 0 n0 n0
3U 0
n0
— 一次系统中的3倍零序电压 — 电压互感器一次绕组对辅助二次绕组的变比
可以看出，开口三角形绕组的输出电压仅反映一次系统的零序电压， 从而可反应系统的接地短路故障。
A相接地后系统零序电压
3U0
3U0 UA
中性点直接接 地系统
UA UB
中性点非直接 接地系统
UB
二次绕组的配置
双线圈：一个主二次绕组 保护、测量、计量公用
一个辅助二次绕组 三线圈： 两个主二次绕组：计量专用一组，保护测量公用一组 一个辅助二次绕组
四线圈：三个主二次绕组，一个辅助二次绕组
计量专用一组，因为220KV设备保护要求双重化，两套保护要求分别用不同 的 PT 二次绕组，因此，两套保护各用一组，测量和保护公用。 各绕组的精度不一样，计量回路绕组精度高，计量回路专用一绕组减少了二次 负载，提高了电能表的计量精度，保护和测量对电压精度要求不高，因此可以公 用精度不太高的二次绕组。
实验八 互感电路的测量

实验八 互感电路的测量

实验八 互感电路的测量一．实验目的1.学会互感电路同名端、互感系数以及耦合系数的测定方法。

2.通过两个耦合线圈顺向串联和反向串联实验，加深理解互感对电路等效参数以及电压、电流的影响。

二．实验基本知识1.判断互感线圈同名端的方法 （1）直流法为了正确判断互感电动势的方向，必须首先判断两个具有互感耦合线圈的同名端，判断互感电路同名端的方法是：用一直流电源开关瞬间与互感1接通（图8-1）在线圈2回路中接一直流毫安表，在开关K 闭合的瞬间，线圈1回路中的电流I 1通过互感耦合将在线圈2中产生一互感电势并在线圈2回路中产生一电流I 2使所接毫安表发生偏转，根据愣次定律及图示所假定的电流方向，当毫安表正向偏转时，线圈1与电源正极相接的端点1与线圈2直流毫安表正极相接的端点2′和线圈1与电源正极相接的端1为同名端，(注意上述判定同名端的方法在开关K 闭合的瞬间才成立)。

图8-1 图8-2（2）交流法互感电路同名端也可利用交流法来测定，将线圈1的一个端子1`与线圈2的一个端子2′用导线连接（如图8-2中虚线所示）在线圈1两端加以交流电压，用电压表分别测1及1′两端与２、2′两端的电压，设分别为U 11′与U 12，如果U 12>U 11′`,则用导线连接的两个端点（1′与2′）应为异名端（也即1′与2′以及1与2′为同名端），因为如果假定正方向为U 11′，当1与2′为同名端时，线圈2中互2′21感电压的正方向为U 2′2,所以U 12=U 11′+U 2′`2,U 12(因1′与2′相联)必然大于电源电压U 11′,同理，如果1，2两端电压的读数U 12小于电源电压（即U 12<U 11′）此时1′与2′即为同名端。

2.系数的测定方法在互感电路的分析计算时，除了需要考虑线圈电阻、电感等参数的影响外，还应分别注意互感电势（或互感电压降）的大小及方向的正确判定，为了测定互感电势的大小，可将两个具有互感耦合的线圈中的一个线圈（例如线圈2）开路而在另一线圈（线圈1）上加以一定电压，用电流表测出这一线圈中的电流I 1，同时用电压表测出线圈2的端电压U 1，如果所用的电压表内阻很大，可近似的认为I 2=0（即线圈可看作开路），这时电压表的读数就近似的等于线圈2中互感电动势E 2M ，即U 2≈E 2M =ωMI 1。

电路原理课件_第4章_谐振互感三相 (1)

电路原理课件_第4章_谐振互感三相 (1)


g g 1 IL U ( ) ( j 0C ) U I C j 0 L
g
g
电感电流与电容电流幅值相同，相位差180°
2）并联谐振品质因数
谐振时电路感纳（容 纳）与电导之比。
1 0 L R
IL C Q R 1 1 IR L U
R
1 U 0 L
R 当 Q 0 L
i2 u22
di2 U12 e12 M dt
3）同名端 二个线圈间绕向不同时，产生的互感电压方向不同。
1
di1 0 ， 图1：当 i1 增加时 dt 线圈2互感电压方向为 2 2 。 di1 u2 M dt
di1 0， dt 线圈2互感电压方向为 2 2。
i1
2
u1
减小电阻或增大电感可使UL变大。电压放大。
对于电流源：采用并联谐振方法 。
IL R Q并 0 L I S
增大电阻或减小电感可使IL变大。电流放大。
4.2 互感耦合电路
1）互感现象 邻近线圈间由于磁通 的交链，一个线圈电流的 变化会在另一线圈产生感 应电势（互感电势），这 一现象为互感偶合。 线圈1中通以电流
dψ1 dL1i1 di1 L1 线圈1 的自感电势 e11 dt dt dt
用电压降表示 线圈2 的互感电势
di1 U11 e11 L1 dt

互感电压 参考方向
dψ21 dMi1 di1 e21 M dt dt dt
用电压降表示
i1 u11
u21
di1 U 21 e21 M dt
同理： 当 i 2 变化时，引起 的变化， 二个线圈中产生感应电势， 线圈2 的自感电势: 用电压降表示: