电路,含耦合电感的电路?

这个题怎么做,求个详解...
2026年09月25日 07:02
有1个网友回答
网友(1):

解:根据绕组的绕向,可判断出如图的耦合电路的同名端。

将电路解耦,并等效为相量模型,如下图:

其中:Us(相量)=100∠0°V。根据KCL,电容电流的相量为:I1(相量)+I2(相量)。

本题目显然要使用戴维南定理,因此将ZL从电路中断开。根据KVL:

jωL1×I1(相量)+j20×I2(相量)+(-j20)×[I1(相量)+I2(相量)]=Us(相量)=100∠0°。

(100+j120)×I2(相量)+j20×I1(相量)+(-j20)×[I1(相量)+I2(相量)]=100∠0°。

根据第二个方程:I2(相量)=100∠0°/(100+j100)=100∠0°/100√2∠45°=0.5√2∠-45°(A)。

从而:

Uoc(相量)=Uab(相量)=j120×I2(相量)+j20I1(相量)-j20×[I1(相量)+I2(相量)]=(j120-j20)×0.5√2∠-45°=100∠90°×0.5√2∠-45°=50√2∠45°(V)。

将电压源短路,从a、b外加电压U(相量),设流入电流为I(相量):

根据KCL,100Ω电阻的电流为:I(相量)-I2(相量),方向向右。且:

U(相量)=100×[I(相量)-I2(相量)]。

同时:U(相量)=j120×I2(相量)+j20×I1(相量)-j20×[I1(相量)+I2(相量)]=jj100I2(相量)。

所以:I2(相量)=U(相量)/j100=-j0.01U(相量)。

因此:U(相量)=100×I(相量)-100I2(相量)=100I(相量)-100×(-j0.01)U(相量)=100I(相量)+jU(相量)。

所以:(1-j1)U(相量)=100I(相量)。

Zeq=Zab=U(相量)/I(相量)=100/(1-j1)=50+j50(Ω)。

最大功率传输定理:ZL=Zeq*=50-j50Ω时,ZL获得最大功率。其中Zeq*为Zeq的共轭复数=R+jX。

最大功率为:PLmax=Uoc²/(4R)=(50√2)²/(4×50)=25(W)。