阻抗变换原理
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§5-8 互 感
学习目标
1．掌握互感的定义。 2．熟悉同名端的定义及应用。 3．掌握互感的应用。
一、互感现象
互感——一个线圈中的电流发生变化而在另
一线圈中产生电磁感应的现象。
由互感产生的感应电动势称为互感电动势，
用eM表示。 全耦合时，互感电动势最大：
eM2
M
i1 t
式中，M称为互感系数，简称互感，单位和
一次绕组：接交流电源。 二次绕组：接负载。
变压器的铁心因绕组放置的位置不同，可分 成心式和壳式两种形式。
心式
壳式
变压器的结构形式
（2）变压原理
变压器一次、二次绕组的电压比等于它们 的匝数比，即：
U1 N1 n U2 N2
比值n称为变压比或匝数比，简称变比。可 见，对升压变压器n<l；对降压变压器n>1。
铁心和线圈之间是相互绝缘的。
1）铁心 作用：变压器的磁路部分。 材料：为减小涡流及磁滞损耗，铁心多选用软磁
材料制成。电源变压器和低频变压器的铁心 一般采用0.35～0.5mm厚、片间相互绝缘的 硅钢片制成；而高频变压器的铁心大多采用 坡莫合金或铁氧体制成。
2）绕组 作用：变压器的电路部分。 材料：一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。
自感一样，也是H。
二、互感线圈的同名端
由于线圈绕向一致而产生感应电动势的极性始 终保持一致的接线端称为线圈的同名端，用“·” 或“﹡”表示。
三、互感应用举例
1．涡流
涡流
电磁炉的工作原理
减小涡流的措施:
天线磁棒的磁芯
电源变压器的铁心
2．磁场的屏蔽 ⑴ 将两个线圈垂直放置
线圈A产生的磁通不能进入线圈 线圈B产生的磁通在线圈A中相互抵
2．变压器是利用互感原理制成的一种静止 电器。变压器除了用于改变电压之外，还可以用 来改变电流、变换阻抗、改变相位等。
变压器在收音机中的应用
［例5—3］
已知某晶体管扩音机的输出电阻为400Ω，扬 声器的电阻为4Ω。
求：（1）输出变压器的变比应为多大时才能 实现阻抗匹配？
（2）设变压器无损耗，若变压器的一次侧电 压为20V， 则阻抗匹配时扬声器能获得多大的功 率？
课堂小结
1．把由一个线圈中的电流发生变化而在另 一线圈中产生电磁感应的现象称为互感现象，简 称互感。
常见的变压器
常见的电源变压器
行输出变压器
（3）变流原理 当变压器只有一个二次绕组时，应满足：
U1I1= U2I2 U1 N1 I2 =n U2 N2 I1 上式表明，变压器有载时，一次、二次绕组 中的电流与一次、二次绕组的电压（或匝数）成 反比。
[例5－2]
一台单相变压器的一次电压U1=3kV，变比 n=15，求二次电压U2为多大？当二次电流 I2=60A时，一次电流为多大？
常见的电流互感器
高压用电流互感器
低压用电流互感器
（4）阻抗变换原理
Fra Baidu bibliotek忽略变压器的损耗，则
I12RL'I22RL
又因为 ：
U1 N1 I2 n U2 N2 I1
所以：
R'L
(N1 N2
)2RL
n2RL
在变压器二次侧接上负载RL，就相当于在 电源两端直接接上一个R’L＝n2RL的负载。R’L称 为负载阻抗 RL折合到一次侧的交流等效阻抗， 其大小等于实际负载阻抗的n2倍。
B
消
⑵ 安装磁屏蔽罩
磁屏蔽原理
中周的屏蔽罩
3．变压器 变压器是利用互感原理制成的一种静止电
器。它可以根据需要把一定数值的交流电压变 换成另一种数值的交流电压，而它们的频率保 持不变。
变压器的作用：变电压、变电流、变阻 抗、变相位。
（1）变压器的基本结构 由闭合的软磁铁心和绕在铁心上的线圈组成，
学习目标
1．掌握互感的定义。 2．熟悉同名端的定义及应用。 3．掌握互感的应用。
一、互感现象
互感——一个线圈中的电流发生变化而在另
一线圈中产生电磁感应的现象。
由互感产生的感应电动势称为互感电动势，
用eM表示。 全耦合时，互感电动势最大：
eM2
M
i1 t
式中，M称为互感系数，简称互感，单位和
一次绕组：接交流电源。 二次绕组：接负载。
变压器的铁心因绕组放置的位置不同，可分 成心式和壳式两种形式。
心式
壳式
变压器的结构形式
（2）变压原理
变压器一次、二次绕组的电压比等于它们 的匝数比，即：
U1 N1 n U2 N2
比值n称为变压比或匝数比，简称变比。可 见，对升压变压器n<l；对降压变压器n>1。
铁心和线圈之间是相互绝缘的。
1）铁心 作用：变压器的磁路部分。 材料：为减小涡流及磁滞损耗，铁心多选用软磁
材料制成。电源变压器和低频变压器的铁心 一般采用0.35～0.5mm厚、片间相互绝缘的 硅钢片制成；而高频变压器的铁心大多采用 坡莫合金或铁氧体制成。
2）绕组 作用：变压器的电路部分。 材料：一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。
自感一样，也是H。
二、互感线圈的同名端
由于线圈绕向一致而产生感应电动势的极性始 终保持一致的接线端称为线圈的同名端，用“·” 或“﹡”表示。
三、互感应用举例
1．涡流
涡流
电磁炉的工作原理
减小涡流的措施:
天线磁棒的磁芯
电源变压器的铁心
2．磁场的屏蔽 ⑴ 将两个线圈垂直放置
线圈A产生的磁通不能进入线圈 线圈B产生的磁通在线圈A中相互抵
2．变压器是利用互感原理制成的一种静止 电器。变压器除了用于改变电压之外，还可以用 来改变电流、变换阻抗、改变相位等。
变压器在收音机中的应用
［例5—3］
已知某晶体管扩音机的输出电阻为400Ω，扬 声器的电阻为4Ω。
求：（1）输出变压器的变比应为多大时才能 实现阻抗匹配？
（2）设变压器无损耗，若变压器的一次侧电 压为20V， 则阻抗匹配时扬声器能获得多大的功 率？
课堂小结
1．把由一个线圈中的电流发生变化而在另 一线圈中产生电磁感应的现象称为互感现象，简 称互感。
常见的变压器
常见的电源变压器
行输出变压器
（3）变流原理 当变压器只有一个二次绕组时，应满足：
U1I1= U2I2 U1 N1 I2 =n U2 N2 I1 上式表明，变压器有载时，一次、二次绕组 中的电流与一次、二次绕组的电压（或匝数）成 反比。
[例5－2]
一台单相变压器的一次电压U1=3kV，变比 n=15，求二次电压U2为多大？当二次电流 I2=60A时，一次电流为多大？
常见的电流互感器
高压用电流互感器
低压用电流互感器
（4）阻抗变换原理
Fra Baidu bibliotek忽略变压器的损耗，则
I12RL'I22RL
又因为 ：
U1 N1 I2 n U2 N2 I1
所以：
R'L
(N1 N2
)2RL
n2RL
在变压器二次侧接上负载RL，就相当于在 电源两端直接接上一个R’L＝n2RL的负载。R’L称 为负载阻抗 RL折合到一次侧的交流等效阻抗， 其大小等于实际负载阻抗的n2倍。
B
消
⑵ 安装磁屏蔽罩
磁屏蔽原理
中周的屏蔽罩
3．变压器 变压器是利用互感原理制成的一种静止电
器。它可以根据需要把一定数值的交流电压变 换成另一种数值的交流电压，而它们的频率保 持不变。
变压器的作用：变电压、变电流、变阻 抗、变相位。
（1）变压器的基本结构 由闭合的软磁铁心和绕在铁心上的线圈组成，