电工基础教案第七章2

晶体
a
管收
音机
Ri
n2ZL
扬
等效
声
二端
器
网络
b
解： n N1 230 23
N2 80 8
因为电路处于匹配状态，所以收音机的输出阻抗为
Zo
n2ZL
23 2 8
8
66.1()
当ZL′=4Ω时
230
N
2
2
4
66.1
N
2
2302 4 56.6 57 66.1
uL1>0，u21>0，说明uL1、u21的实际极性与参考极性相同，因此
端钮1为自感电压uL1的实际正极端，端钮3为互感电压u21的实际
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正极端。
4.变压器的工作原理 变压器是以互感现象为理论基础的电磁装置。如果在变压器 的初级线圈两端加上交流电压，则初级线圈内有交流电流通 过，并在铁芯中产生交变磁通，交变磁通在初、次级线圈两 端均产生感应电动势。对负载而言，次级线圈中的感应电动 势就相当于电源电动势。次级感应电动势通过线圈接通负载， 在该回路形成电流，此电流称为次级电流。次级电流在负载 上消耗的能量是由初级线圈通过变压器铁芯中的交变磁通， 依靠磁耦合而传递到次级回路中的
线圈匝数的方法来实现，以使负载获得最大功率。
【例】 如图7.11某晶体管收音机输出变压器初级线圈匝数 N1=230匝，次级线圈匝数N2=80匝，原来配有阻抗为8Ω的扬声 器，电路处于匹配状态，问晶体管收音机的输出阻抗为多少？
若现在改接阻抗为4Ω的扬声器，则输出变压器次级线圈匝数 应如何变动（初级线圈匝数不变）。
引入同名端概念后，只要选择电流的参考方向、自感电压参考方向
和互感电压参考方向对同名端一致（即电流的参考方向从有标记的
一端作为自感电压和互感电压的参考正极或负极），在已知电流的
实际方向和变化趋势的情况下，就可以根据电流与电压的关系判定
出自感电压和互感电压的实际极性。
1
3
i1
uL1
u21
2
4
如图电路中，若i1逐渐增加，则di1>0，由电流与电压的关系可知
上次课中已经讲解了同名端的定义和据性质来判 断同名端，本次课再继续讲解用实验的方法来判断同 名端
（2）实验确定同名端
有些设备中的线圈是封装起来的（如变压器），在这种情况下 ，
可以通过实验测定两互感线圈的同名端。
S1
3
US
ⅠⅡ G
2
4
首先用万用表的电阻挡确定哪两个接头是属于一个线圈，然后
将
任意一个线圈通过开关与干电池相连，将验流计或直流电流表
【例7．1】 判断如图所示互感线圈的同名端。
1
3
1*
3
5
2
4
2
4
6*
12 34
(a)
(b)
(c)
解：根据同名端的定义，利用电磁感应定律判断。
图（a）中端钮1、4为同名端，2、3为同名端
图（b）中端钮1、4为同名端，2、4为异名端
图（c）中端钮1、4为同名端，1、6为同名端
3、6为同名端。 3．同名端的应用
当n＞1时，U1＞U2，这种变压器称为降压变压器；
当n＜1时，U1＜U2，这种变压器称为升压变压器。 (b)电流比： I1 U 2 N2 1
I2 U1 N1 n
说明：A.线圈中的电流与匝数成反比 B.若线圈中的电流大些，则为了降底损耗，制作时 所用导线要粗一些。电流小，为了节约材料可选用 细一些的导线。
说明：变压器只进行电能传递，不产生电能；只改变交流电
压、电流的大小，不改变它的频率。
5.理想变压器 （1）理想变压器在电路中的作用是变换信号和传输能量。 （2）满足下列条件的变压器称为理想变压器。 （a）没有漏磁通，即全耦合； （b）初、次级线圈电阻为零，即导线中没有电能损耗 （铜损）； (c) 铁芯中没有涡流损耗和磁滞损耗，即没有铁损;
C.实际应用中，空载时要使变压器的原线圈与电源断开，以 减少不必要的能量损耗。
（c）阻抗变换:
从初级线圈a、b两端看进去的输入阻抗:
Zab
U
1
I1
nU 2 1
I2
n2ZL
n
说明：负载阻抗ZL反映到初级线圈的阻抗为n2 ZL，理想变
压器起到了阻抗变换的作用。
实际工作中，为达到阻抗匹配的目的，常采用改变
接在另一线圈两端，如图7.7所示。开关合上时，电流i1从初级线
的指针正向偏转，则干电池正极连接的一端（自感电压为高电 位）与验流计正极连接的一端（互感电压为高电位）为同名端 。若验流计的指针反向偏转，则干电池正极连接的一端与验流 计正极连接的一端（互感电压为低电位）为异名端。 说明： a．虽然可以通过实验测定同名端，但同名端只与互感线圈的绕 向和相对位置有关，与线圈上是否有电流没有关系。 b．同名端是指在同一磁通下感应出自感电压与互感电压实际极 性始终相同的端钮，同组的同名端要用同一个标记。
（d）铁芯中的磁导率μ趋近于无穷大，原副线圈中的感
抗趋于无穷大，电能转换效率为100﹪。 (3)理想变压器的电压比、电流比和阻抗变换
(a) 电压比：
设初级线圈匝数为N1，端电压有效值为U1；次级线圈匝数
为N2，端电压有效值为U2，则初、次级电压满足：
U1 N1 n U2 N2
式中n称为理想变压器匝数比，简称匝比或变换系数。