方程两边取模值的平方:
从中得:
应用同样的方法分析方程法得出的副边电流表达式。令
则
根据上式可以画出副边等效电路如图10.20所示。上式中的 Z2f 称为原边回路对副边回路的引入阻抗,它与Z1f 有相同的性质。应用戴维宁定理也可以求得空心变压器副边的等效电路。
(3) 去耦等效法分析
对空心变压器电路进行 T 型去耦等效,变为无互感的电路,再进行分析。
图 10.20
例10-7 图(a)为空心变压器电路,已知电源电压 US =20 V , 原边引入阻抗 Zl =10–j10Ω,求 : 负载阻抗 ZX 并求负载获得的有功功率。
例 10 — 7 图 ( a ) 例 10 — 7 图 ( b )
解:图(a)的原边等效电路如图(b)所示,引入阻抗为:
从中解得:
此时负载获得的功率等于引入电阻消耗的功率,因此:
注意:电路实际处于最佳匹配状态,即
例10-8 已知图(a)空心变压器电路参数为: L1 =3.6H , L2 =0.06H , M =0.465H , R1=20Ω,
R2=0.08Ω, RL=42Ω,ω=314rad/s, ,求:原、副边电流 。
例 10 — 8 图 ( a )
例 10 — 8 图 ( b ) 例 10 — 8 图 ( c ) 解法1:应用图(b)所示的原边等效电路,得:
所以
解法2:应用图(c)所示的副边等效电路,得:
所以
例10-9 全耦合互感电路如图(a)所示,求电路初级端 ab 间的等效阻抗。
例 10 — 9 图 ( a ) 例 10 — 9 图( b )
解法1:应用原边等效电路,因为:
所以
解法2:应用 T 型去耦等效电路如图(b)所示,则等效电感为:
例10-10 已知图(a)所示电路中,L1=L2=0.1mH , M =0.02mH , R1=10Ω , C1=C2=0.01mF ,
ω=106rad/s, , 问:R2=?时能吸收最大功率,并求最大功率。
例 10-8 图 (a)
例 10-8 图 (b)
例 10-8 图 (c)
解法 1:因为
所以原边自阻抗为:
副边自阻抗为:
原边等效电路如图(b)所示,引入阻抗为:
因此当
即 R2 =40Ω 时吸收最大功率,最大功率为:
解法2:应用图(c)所示的副边等效电路,得
因此当
时吸收最大功率,最大功率为:
例10-11 图示互感电路已处于稳态,t=0 时开关打开,求 t>0+ 时开路电压 u2(t)。
例 10 — 11 图
解:副边开路,对原边回路无影响,开路电压 u2(t) 中只有互感电压。先应用三要素法求电流 i(t):
当 当
,时间常数为: ,有:
所以 则
例10-12 已知图(a)电路中
,
, 问负载 Z 为何值时其上获得最大功率,并求出最大功率。
例 10-12 图 (a)
例 10-12 图 (b)
( c ) ( d ) ( e )
解:(1)首先判定互感线圈的同名端,如图(b)所示。
(2)做出去耦等效电路如图(c)所示。由于 LC 串联支路发生谐振,可用 短路线替代这条支路,如图(d)所示,断开负载,得开路电压:
由图(e)得等效阻抗
9含有耦合电感电路



