求解两道含有耦合电感的电路题
2020-12-19 · 知道合伙人教育行家
解:设Ur(相量)=10∠0°V,则: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:将负载ZL从电路中断开,同时将耦合电路解耦,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的断开,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)。
将电压源短路,从a、b外加电压U2(相量),设流入的电流为I2(相量)。(上图)
原边:(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)。
副边: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)。
根据最大功率传输定理,当ZL=Zeq*=0.2+j9.8=R+jX时,ZL获得最大功率,PLmax=Uoc²/(4R)=(2√2)²/(4×0.2)=10(W)。
2023-06-12 广告