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有耦合的電感線圈電路的計算

CHANBAEK ? 來源:電路與電測 ? 作者:電路與電測 ? 2023-03-09 14:26 ? 次閱讀

電路如圖1所示,有耦合的電感線圈電路,其中一個電感線圈L2被短路,該線圈能否去掉,從而該網絡對外等效成一個電感L1?

poYBAGQJewCAJX1mAAAtz_feyv4254.png

圖1 有耦合的電感線圈電路

我們知道如果一個電阻元件被短路,因為電阻兩端電壓為零,根據歐姆定律,該電阻支路電流也為零,故電阻可以去掉。那么對圖1所示電路是否也是如此呢?此電路中L2被短路,但由于有耦合電感,只要另一個電感L1有電流流過,L2兩端就有互感電壓,L2與短路線組成的回路有電壓,有復阻抗jωL2,L2支路電流不為零,所以不能將L2支路去掉。

圖1電路的計算仍然可以用去耦等效的方法計算。因兩個電感是同名端在異側的連接到中間節(jié)點上,其去耦等效電路如圖2所示。

poYBAGQJew2AUuoXAAAtZTGekRA206.png

圖2 去耦等效電路

直接利用電感元件串并聯(lián)公式(L2+M與-M并聯(lián)后與L1+M串聯(lián)),可算得等效電感:

poYBAGQJeziAczxZAAAII7DSjxE263.png

或者直接對原電路加壓求流:用受控源模型等效,如圖3所示:

pYYBAGQJe0WAcnzAAABCDEu46Eg562.png

圖3 受控源等效電路

對圖3,列出端口電壓電流關系方程:

pYYBAGQJe1SAfOODAAAbDYf7MCo941.png

其中

pYYBAGQJe2SAVcW-AAAa_vJ_mXI819.png

也可以求得等效電感。

綜上:被短路的支路能否被去掉,取決于該支路是否有電流。當電流源(包括受控電流源)、有伴電壓源(電壓源和阻抗串聯(lián))支路被短路時,支路兩端電壓為零,但支路電流不為零,該支路就不能被去掉。有耦合的電感線圈,當其被短路時,由于互感電壓的存在,使其可以等效成有伴電壓源支路,由于電流不為零,不能去掉該支路。

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