图示空心变压器AB间的输入阻抗为下列何值?()
图示空心变压器AB间的输入阻抗为下列何值?()
A 、-j3Ω
B 、j3Ω
C 、-j4Ω
D 、j4Ω
参考答案
【正确答案:B】
参见附录一“高频考点知识补充”的知识点1,去耦等效电路如解图所示。 将数据代入,如解图2所示,
如图所示空心变压器,试求a,b端看进去的输入阻抗Zab=?,电流I1=?I2 = ?及电源的
解:根据电流I1(相量)、I2(相量)的方向,及互感电路的同名端,将电路解耦得到上图等效电路。
根据KVL,列写空心变压器原边、副边回路电压方程:
原边:(2+j4)I1(相量)-j2I2(相量)=12∠0°;
副边:(2+j4-j2)I2(相量)=j2I1(相量)。(2+j2)I2(相量)=2√2∠45°×I2(相量)=2∠90°×I1(相量)。
所以:I2(相量)=[2∠90°/2√2∠45°]I1(相量)=√2/2∠45°I1(相量)。代入原边方程:
(2+j4)I1(相量)+2∠-90°×√2/2∠45°I1(相量)=12∠0°。
(2+j4)I1(相量)+√2∠-45°I1(相量)=(2+j4+1-j1)I1(相量)=(3+j3)I1(相量)=3√2∠45°×I1(相量)=12∠0°。
I1(相量)=12∠0°/3√2∠45°=2√2∠-45°=2-j2(A)。
因此:I2(相量)=(√2/2∠-45°)×2√2∠-45°=2∠-90°(A)。
Zab=U(相量)/I1(相量)=12∠0°/2√2∠-45°=3√2∠45°=3+j3(Ω)。
I1*(相量)=2+j2.,所以电源复功率:S*=U(相量)×I*(相量)=12∠0°×(2+j2)=12∠0°×2√2∠45°=24√2∠45°=24+j24(VA)。
求空心变压器AB间的输入阻抗,求解题原理,请教大家物理上电路方面的题
这俩公式都是根据基尔霍夫电压定律得来的。第一个是原边的电压公式,第二个是副边电压公式。简单说原理就是一个回路里头电压代数和为零(换句话说就是电压升等于电压降),准确的表达可以参看电路书本。表达式的每一项都是用相量表示的电压表达式。注意方向问题,变压器自感和互感,以及同名端,同名端关系到公式的正负号,符号不弄错剩下就是计算的问题了。
回路电流法适用于含耦合电感的正弦稳他电路吗
一、耦合电感元件的相量模型
二、耦合电感的去耦等效
出发点
两个线圈之间存在磁耦合,每个线圈的电压不仅与本线圈的电流变化率有关,而且与另一个线圈的电流变化率有关,其伏安关系中的正、负号又取决于同名端的位置及电压、电流的参考方向等。所以对含有耦合电感的电路的分析就相对比较复杂。
耦合电感在一定的条件下存在去耦等效电路。对某些特定结构的耦合电感作去耦等效,找出其相应的去耦等效电路,使电路的分析得以简化。
1、串联的去耦等效
2、并联的去耦等效
3、Y形连接的去耦等效
三、含有耦合电感的正弦稳态电路分析
思路
含有耦合电感的正弦稳态电路的分析,依然采用相量法,只是要注意耦合电感的特点。为了使分析和计算简化,如果能去耦等效的,那么先对它去耦等效,得到去耦后等效电路。这样电路中的就不存在耦合电感,只有自感,等效后的电路与第7章的正弦稳态电路并无区别,当然其分析的方法也就一样;如果耦合电感不能去耦等效,那么就根据耦合电感的基本概念和同名端的位置,列写电路方程,并进行计算。
例***图***(a)所示的正弦稳态电路中,电压源,,,,,,,。求电容C上的电压。
解:图***(a)电路的耦合电感是异名端相联,作Y形去耦等效,其等效电路如图***(b)所示。
电阻R2和电感(L2+M)串联后的等效阻抗为
电感(-M)和电容C串联后的等效阻抗为
则电路的总等效阻抗为
所以
由分流公式得电容电流为
则
因此电容电压为
例***电路如图***(a)所示,已知,,,电感,,互感,负载可调。问负载为何值时获得最大功率?并求最大功率。
解:对图***(a)电路作去耦等效,得图***(b)所示的等效电路。
图***(b)中,电压源,用戴维南定理求a、b两端左边电路的等效电路。先求a、b两端的开路电压,由于a、b两端开路,电阻R2和感抗jω(L2-M)上没有电压,那么开路电压就等于感抗jωM上的电压,由分压公式得
再求戴维南等效阻抗,将电压源短路,则
所以用戴维南定理等效后的等效电路如图***(c)所示。
由最大功率传输定理,当负载阻抗与等效内阻抗共轭匹配时,负载获得最大功率,则负载阻抗为
最大功率为
四、空心变压器
空心变压器是绕在非铁磁芯上的两个耦合线圈。其中一个线圈作为输入,接入电源或信号源,称为原边电路或初级电路(primarycircuit),另一个线圈作为输出,接入负载,称为副边电路或次级电路(secondarycircuit)。
令,是原边电路阻抗,,是副边电路阻抗,其中是负载阻抗,是互感阻抗。则
解得:
式中,是原边电路导纳,,是副边电路导纳。
原边电路的输入阻抗为
结论
空心变压器的原边输入阻抗中,除了原边本身的阻抗外,还包含了由互感和副边电路导纳决定的阻抗,即,它是反映副边电路通过互感对原边电路产生影响的一个阻抗,称为反射阻抗。
由于则,这就说明,如果副边电路阻抗是感性的,则反映到原边输入阻抗中的反射阻抗是容性的;反之,如果副边电路阻抗是容性的,则反射阻抗是感性的。
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