线圈的串联及并联连接
复合电感
●两个线圈的连接
磁通方向相同
同向连接
●两个线圈中的磁通方向相反的连接
差动连接
注:了解互感时,有正、负互感两种不同的情况。
[1]没有磁场耦合的复合电感
两个串联的线圈没有磁场耦合时:
v为线圈串联电路中的电源提供的电压(V)
i为串联电路中的电流(A)
L1、L2为两个线圈各自的电感(H)
两个线圈复合电感L(H)为
L=L1+L2
并联连接的情况:
V为线圈并联电路中电源提供的电压(V)
i1、i2为两个线圈各自流过的电流(A)
i为并联电路的总电流(i1+i2)(A)
两个线圈的复合电感L(H)为
[2]有磁场耦合的复合电感
两个相连线圈有磁场耦合,它们的磁通方向相同时,串联连接(同向连接)有
M为两个线圈之间的互感(H)两个线圈复合电感L(H)为
L=L1+L2+2M
两个线圈中的磁通方向相反时,即串联连接(差动连接)有(www.daowen.com)
两个线圈的复合电感L(H)为
L=L1+L2-2M
互感的正负方向
同向连接
两个线圈串联在一起,各自的电感分别为L1、L2(H),各自的匝数分别为N1、N2,它们之间的互感为M(H)。
两个线圈相互连接时,线圈中产生的磁场的磁通方向相同时,将这种连接方式称为同向连接。若这种情况下的复合电感为L(H),并且没有磁通的泄漏,穿过两个线圈的总磁通为(Φ1+Φ2)(Wb),则有
将L1=N1Φ1/I,L2=N2Φ2/I,M=N2Φ1/I=N1Φ2/I代入上式有
L=L1+L2+2M
差动连接
两个线圈相互连接时,线圈中产生的磁场的磁通方向相反时,将这种连接方式称为差动连接。若这种情况下的复合电感为L(H),并且没有磁通的泄漏,穿过两个线圈的总磁通为(Φ1-Φ2)(Wb),则有
将L1=N1Φ1/I,L2=N2Φ2/I,M=N2Φ1/I=N1Φ2/I代入上式有
L=L1+L2-2M
如果两个线圈连接时,有漏磁通的存在,则各线圈实际穿过的交链磁通的多少,需要在上述理论值的情况下减去实际的漏磁通。在这种情况下,复合电感的表达式仍然成立。
例题1
如图所示,自感分别为20mH和15mH的两个线圈,互感为6mH时,试求两个线圈同向连接和差动连接时的复合电感。
【例题1解】
同向连接情况下的复合电感为
差动连接情况下的复合电感为
L=L1+L2-2M=(20+15-2×6)mH=23mH
例题2
两个线圈在同向连接的情况下,复合电感为44mH,在差动连接的情况下,复合电感为30mH。试求两个线圈的互感。
【例题2解】
假设线圈之间的互感为M,同向连接情况下的复合电感为La,差动连接情况下的复合电感为Lb则:
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