在计算具有互感的交流电路时,一般仍采用相量表示法,此时kcl的形式不变,但在kvl表达式中要计入由于互感的作用而引起的互感电压。一般情况下,利用支路电流法、回路电流法求解电路,结点电压法不再适用。
一、互感线圈的串联:包括正向串联(顺接)和反向串联(反接)。
1、正向串联(顺接):电路结构及参数如图10-2-1。
电流从线圈的同名端流进。互感电压及线圈电压参考方向如图所示。
2、反向串联(反接):电路结构及参数如图10-2-2。利用同样的方法得到:
3、相量图如图10-2-3。
二、互感线圈的并联:包括同侧并联和异侧并联。
1、同侧并联,如图10-2-4。电压、电流之间的关系:
2、异侧并联,如图10-2-5。电压、电流之间的关系,用相同的方法得出:
三、互感消去法(去耦法):
具有互感的电路一般采用支路电流法、回路电流法进行计算,一般不采用结点电压法进行计算。为了计算方便,也可以将互感耦合电路,消去互感后,成为无互感的电路。互感线圈并联消去互感后的等效电路如图10-2-6(同侧并联)和10-2-7(异侧并联)。
当互感线圈只有一端相连时的电路如图10-2-8(同名端在同侧),10-2-9(同名端在异侧)。消去互感后的等效电路如图10-2-10(同名端在同侧),10-2-11(同名端在异侧)。
消去互感后,可以用任意方法求解电路。
【实例10-3】具有互感的两线圈如图例10-3(a)所示。已知r1=3ω,r2=5ω。ωl1=7.5ω,ωl2=12.5ω,ωm=6ω,正弦电源有效值u=50v。求:(1)开关打开和闭合时的电流。(2)开关闭合时各线圈的复功率。(3)开关闭合时电压、电流相量图。
【解】设互感电压的参考方向如图所示。