电路分析基础61PPT课件.pptx

互感的概念
学****目标：了解互感现象，掌握具有互感的线圈两端电压的表示方法，了解耦合系数的含义，熟悉同名端与互感电压极性之间的关系。
互感现象
两个相邻的闭合线圈L1和L2，若一个线圈中的电流发生变
化时，在本线圈中引起的电磁感应现象称为自感，在相邻线
圈中引起的电磁感应现象称为互感。
i1
ψ1
L1
L2
在本线圈中相应产生的感应电压
称为自感电压，用uL表示；在相邻
线圈中产生的感应电压称为互感电
压，用uM表示。注脚中的12是说明
线圈1的磁场在线圈2中的作用。
uL1
uM2
ψ12
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互感电压
通过两线圈的电流是交变
的电流，交变电流产生交变的
磁场，当交变的磁链穿过线圈
L1和L2时，引起的自感电压：
两线圈套在同一个芯子上，因此它们电流的磁场不仅
穿过本线圈，还有相当一部分穿过相邻线圈，因此这部
分交变的磁链在相邻线圈中也必定引起互感现象，由互
感现象产生的互感电压：
i1
ψ1
L1
L2
uL1
uM2
ψ12
i2
ψ2
ψ21
uL2
uM1
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i1
ψ1
L1
L2
uL1
uM2
ψ12
i2
ψ2
ψ21
uL2
uM1
依据图中所示参考方向可列
出两线圈端电压的相量表达式
分别为：
自感电压总是与本线圈中通过的电流取关联参考方向，
因此前面均取正号；而互感电压前面的正、负号要依据
两线圈电流的磁场是否一致。如上图所示两线圈电流产
生的磁场方向一致，因此两线圈中的磁场相互增强，这
时它们产生的互感电压前面取正号；若两线圈电流产生
的磁场相互消弱时，它们产生的感应电压前面应取负号。
互感电压
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互感电压
互感电压中的“M”称为互感系数，单位和自感系数L相
同，都是亨利[H]。由于两个线圈的互感属于相互作用，因
此，对任意两个相邻的线圈总有：
互感系数简称互感，大小只与相邻两线圈的几何尺寸、
线圈匝数、相互位置及线圈所处位置媒质的磁导率有关。
互感的大小反映了两相邻线圈之间相互感应的强弱程度。
i1
ψ1
L1
L2
uL1
uM2
ψ12
i2
ψ2
ψ21
uL2
uM1
练****写出左图所示两线
圈端电压的解析式
和相量表达式。
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互感现象的应用和危害
互感现象在电工电子技术中有着广泛的应用，变压器就是互感现象应用的重要例子。
变压器一般由绕在同一铁芯上的两个匝数不同的线圈组成，当其中一个线圈中通上交流电时，另一线圈中就会感应出数值不同的感应电动势，输出不同的电压，从而达到变换电压的目的。利用这个原理，可以把十几伏特的低电压升高到几万甚至几十万伏特。如高压感应圈、电视机行输出变压器、电压、电流互感器等。
互感现象的主要危害：由于互感的存在，电子电路中许多电感性器件之间存在着不希望有的互感场干扰，这种干扰影响电路中信号的传输质量。
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耦合系数和同名端
两互感线圈之间电磁感应现象的强弱程度不仅与它们之
间的互感系数有关，还与它们各自的自感系数有关，并且
取决于两线圈之间磁链耦合的松紧程度。
我们把表征两线圈之间磁链耦合的松紧程度用耦合系数
“k” 来表示：
1、耦合系数
通常一个线圈产生的磁通不能全部穿过另一个线圈，所
以一般情况下耦合系数k<1，若漏磁通很小且可忽略不计
时：k=1；若两线圈之间无互感，则M=0，k=0。因此，耦
合系数的变化范围：0 ≤ k ≤ 1。
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2、同名端
为什么要引入同名端的概念？
♣ 两互感线圈感应电压极性始终保持一致的端子称为同名
端。
♣ 电流同时由两线圈上的同名