怎样分析互感电路的电压电流关系式

如题所述

将上图的电路中的互感电路解耦,得到下图。将电流I(相量)所在支路从电路中断开:

为方便书写,以下直接用字母代表相量。显然,此时I1=I2。

所以:U=(5+j9+j10)×I1-j4I2-j4I1=(5+j11)I1。

5Ω电阻串联(-j5)电容支路的电流为:U/(5-j5)I1=(5+j11)I1/(5-j5)=(-0.6+j1.6)I1。

根据KCL得到4Ω电阻电流为:I1+ (-0.6+j1.6)I1=(0.4+j1.6)I1。

KVL:4×(0.4+j1.6)I1+(5+j11)I1=12∠30°。

解得:I1=12∠30°/(6.6+j17.4)=12∠30°/18.61∠69.23°=0.6448∠-39.23°(A)。

所以:Uoc=-j4I1+j10I1=j6I1=6∠90°×0.6448∠-39.23°=3.8688∠50.77°(V)。

将电压源短路。在ab端口处外加电压U0,设流入电流为I0。

左边:4∥(5-j5)=(280-j80)/106=2.6415-j0.7547(Ω)。

U0=-j4I1+j10I2=-[(2.6415-j0.7547)+5+j9]I1+j4I2。

根据右边方程化简得到:I2=(-0.7076+j1.2736)I1。

根据KCL:I0=I2-I1=(-0.7076+j1.2736)I1-I1=(-1.7076+j1.2736)I1。

则:I1=I0/(-1.7076+j1.2736)=(-0.3763-j0.2807)I0。

I2= (-0.7076+j1.2736)× (-0.3763-j0.2807)I0=(0.6238-j0.2807)I0。

所以:U0=-j4×(-0.3763-j0.2807)I0+j10× (0.6238-j0.2807)I0=(1.6842+j7.7432)I0。

Zeq=U0/I0=1.6842+j7.7432(Ω)。

戴维南定理:I=Uoc/(Zeq-j4)=3.8688∠50.77°/(1.6842+j7.7432-j4)= 3.8688∠50.77°/(1.6842+j3.7432)= 3.8688∠50.77°/4.1046∠65.78°=0.9426∠-15.08°(A)。

根据求出的I,可以列方程计算出I1、I2,进而求出U。

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