一道電路題,關(guān)于耦合電感電路的計(jì)算
- 教育綜合
- 2022-06-28 07:56:16
一道大學(xué)電路原理的題目,關(guān)于耦合電感的計(jì)算問題
這題我還沒做到,參考的答案給你參照下吧電路題,含耦合電感的電路,請(qǐng)問這題u2怎么求?
U1=j(luò)ωL1·I1-jωM·I2, U2=j(luò)ωL2·I2-jωM·I1。 U1: 自感= Ⅰ1與U1關(guān)聯(lián),?。?hào);互感= I1與I2參考方向?qū)τ谕瞬灰恢?,互感與自感異號(hào)。 U2: 自感=I2與U2關(guān)聯(lián),取+號(hào); 互感=Ⅰ1與I2參考方向?qū)τ谕瞬灰恢拢ジ信c自感異號(hào)。電路問題,耦合電感這個(gè)題L2怎么求,還有題里右側(cè)的參考方向是什么?
解:將耦合電感電路解耦,得到右圖的等效電路。
先寫出各物理量的相量表達(dá)式:us=10cos2000t=10cos(-2000t)=10sin[90°-(-2000t)]=10sin(2000t+90°),Us(相量)=10/√2∠90°=5√2∠90°V,ω=2000rad/s。
1、2-2'開路時(shí):I1(相量)=0.1/√2∠0°=0.05√2∠0°A,u0=-0.9cos2000t=0.9cos(180°-2000t)=0.9sin[90°-(180°-2000t)]=0.9sin(2000t-90°),U0(相量)=0.9/√2∠-90°=0.45√2∠-90°V。
由于此時(shí)I2(相量)=0,所以原邊的KVL:I1(相量)×jωL1=Us(相量)。
0.05√2∠0°×j2000L1=5√2∠90°,L1=5/(0.05×2000)=0.05(H)。ωL1=100Ω。
副邊KVL:U0(相量)+jωM×I1(相量)-jωL2×I2(相量)=0。其中I2(相量)=0。
所以:0.45√2∠-90°+j2000M×0.05√2∠0°=0。
于是:M=0.45/(2000×0.05)=0.0045(H)=4.5(mH)。ωM=9Ω。
2、2-2'短路時(shí),Isc(相量)=I2(相量)=0.9/√2∠0°=0.45√2∠0°A?!⒁獯藭r(shí)I1(相量)發(fā)生變化,不再是1、中的值。
原邊的KVL方程為:I1(相量)×jωL1-jωM×I2(相量)=Us(相量),j100I1(相量)-j9×0.45√2∠0°=5√2∠90°。所以:I1(相量)=0.0905√2∠0°(A)。
副邊KVL:jωM×I1(相量)=jωL2×I2(相量),j9×0.0905√2=j2000L2×0.45√2∠0°。
所以:L2=0.000905(H)=0.905(mH)。
3、耦合系數(shù):k=M/√(L1×L2)=0.0045/√(0.05×0.000905)=0.0045/0.0067268=0.6689。
一道關(guān)于耦合電感電路的題
先確定2個(gè)回路的電流方向 例如皆為順時(shí)針 再互感解耦 先計(jì)算左邊的電流 再右邊的互感電源 再右邊電流 再得最后結(jié)論求解兩道含有耦合電感的電路題
解:設(shè)Ur(相量)=10∠0°V,則:Ir(相量)=Ur(相量)/R=10∠0°/10=1∠0°(A)。
UL(相量)=Ir(相量)×jXL=1∠0°×XL∠90°=XL∠90°=10∠90°=j10(V)。所以:XL=10Ω。
因此:Uc(相量)=Ur(相量)+UL(相量)=10+j10=10√2∠45°(V)。
Ic(相量)=Uc(相量)/(-jXc)=10√2∠45°/10∠-90°=√2∠135°=-1+j1(A)。
KCL:Is(相量)=Ic(相量)+Ir(相量)=-1+j1+1=j1=1∠90°(A)。
Is=1A。
解:將負(fù)載ZL從電路中斷開,同時(shí)將耦合電路解耦,其中:
k=M/√(L1L2)=M/√(1×1)=0.2,所以:M=0.2(H)。
XL1=ωL1=10×1=10(Ω),XL2=10Ω。Xm=ωM=10×0.2=2Ω。
由于ZL的斷開,所以:I2(相量)=0,因此:
I1(相量)=Us(相量)/(R1+jXL1)=20∠0°/(10+j10)=20∠0°/10√2∠45°=√2∠-45°(A)。
Uoc(相量)=Uab(相量)=jXL2×I2(相量)+jωMI1(相量)=0+2∠90°×√2∠-45°=2√2∠45°(V)。
將電壓源短路,從a、b外加電壓U2(相量),設(shè)流入的電流為I2(相量)。(上圖)
原邊:(R1+jXL1)×I1(相量)+jωMI2(相量)=0,(10+j10)×I1(相量)+j2I2(相量)=0。
所以:I1(相量)=-j2I2(相量)/(10+j10)=2∠-90°×I2(相量)/10√2∠45°=0.1√2∠-135°I2(相量)。
副邊:U2(相量)=I2(相量)×jXL2+jωMI1(相量)=j10I2(相量)+j2×0.1√2∠-135°I2(相量)=j10I2(相量)+0.2√2∠-45°I2(相量)=j10I2(相量)+0.2I2(相量)-j0.2I2(相量)=(0.2-j9.8)I2(相量)。
因此:Zeq=Zab=U2(相量)/I2(相量)=0.2-j0.8(Ω)。
根據(jù)最大功率傳輸定理,當(dāng)ZL=Zeq*=0.2+j9.8=R+jX時(shí),ZL獲得最大功率,PLmax=Uoc2/(4R)=(2√2)2/(4×0.2)=10(W)。