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文檔簡介

1、自感、互感及其它一、自感1、自感現(xiàn)象:電路中因自身電流變化而引起感應電動勢的現(xiàn)象。2、自感電動勢:自感現(xiàn)象中產生的電動勢自 = LL為自感系數,簡稱自感或電感。對于N匝閉合回路,L = N ,*對長直螺線管,L =n2V(其中V為螺線管體積;若無鐵芯,減小為0)。值得注意的是,隨著L 、的增大,自可以很大,但是自感電流卻不會隨之增大,定量的計算(解微分方程)表明,自感電流只會在初始電流的基礎上呈指數函數減小?!纠}8】在圖10-18所示的電路中,= 12V,r = 1.0,R1 = 2.0,R2 = 9.0,R3 = 15,L = 2.0H 。現(xiàn)讓K先與A接通,然后迅速撥至B ,求自感線圈上可

2、產生的最大自感電動勢?!窘庹f】如果選擇定義式求解,不知,故這里只能根據自感電流的變化規(guī)律解題。在不做特別說明的情況下,忽略L的直流電阻。K接A時,L上的穩(wěn)恒電流I = 1.0A;K接B后,將L視為電動勢為自的電源,i = i取極大值I時(K接B后的初始時刻),自極大。【答案】24V 。二、互感與變壓器1、互感:兩線圈靠近放置,當1中有變化電流時,2中會感應出電流,若2中的感應電流仍是變化的,則它又會激發(fā)磁場并在1中形成電磁感應,這種顯現(xiàn)稱為互感。 互感電動勢:12 = M ,21 = M ,其中M為互感系數。2、變壓器:兩個(或多個)有互感耦合的靜止線圈的組合叫變壓器。 接電源的線圈叫原線圈,

3、接負載的叫副線圈。 理想變壓器:無銅損(導線焦耳熱)、鐵損(渦流能耗)、磁損(漏磁通),空載電流無窮小的變壓器,即 P入 = P出 。 對于原、副線圈一對一的理想變壓器,有 u1 = 1 = (n1)u2 = 2 = n2 即原、副線圈電壓瞬時值 = 但有效值 = 聯(lián)系功率關系,可得 = 三、暫態(tài)過程由一個穩(wěn)態(tài)向另一個穩(wěn)態(tài)過渡的過程叫暫態(tài)過程。1、RL暫態(tài)特性對圖10-20所示的電路,K合上“過程”的電流i變化情形如圖10-21所示。L在兩個穩(wěn)態(tài)的等效:初態(tài)斷路;末態(tài)短路。對圖10-22所示的電路,K合上“過程”的電流i變化情形如圖10-23所示。2、RC暫態(tài)特性對圖10-24所示的電路,K合

4、上“過程”,電容器的電壓UC變化情形如圖10-25所示。C在兩個穩(wěn)態(tài)的等效:初態(tài)短路;末態(tài)斷路。對圖10-26所示的電路,K合上“過程”,電容器的電壓UC變化情形如圖10-27所示?!纠}9】在圖10-28所示的RLC電路中,L不計電阻,= 6.0V ,r = 1.0 ,R1 = 0.5 ,R2 = 1.5 。試求:(1)K接通時刻各元件的電流;(2)K接通后各元件的電壓。【解說】直接應用L、C元件在兩種特殊穩(wěn)態(tài)的“等效處理”?!敬鸢浮浚?)IR1 = IR2 = IC = 2.0A ,IL = 0 ;(2)UR1 = 2.0V ,UL = UR2 = UC = 0 ?!纠}10】如圖10-29所示,兩匝數相同的線圈繞在同一鐵芯上,其一經電鍵K與電動勢為的電源相連,其一與電阻R相連。已知兩線圈的自感系數均為L ,試求:(1)閉合K瞬間,R消耗的功率;(2)過電源的電流隨時間的變化關系;*(3)合上K后,經時間再將K斷開,求此后R上消耗的功率。【解說】閉合K瞬時是暫態(tài)過程的初態(tài),雙線圈可視為理想變

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