2019年电气工程师《基础知识》重点：耦合电感

耦合电感

定义：耦合电感是实际耦合线圈抽象出来的理想化电路模型，是一种线性时不变双口元件，它由L1、L2和M三个参数来表征。它反映了两个相邻载流线圈之间的磁耦合关系，载流线圈中的电流i1和i2称为施感电流，线圈的匝数分别为N1和N2，线圈l中的电流i1产生的磁通Φ11，交链自身线圈产生的磁通链为ψ11，称为自感磁通链;Φ11中的一部分或全部交链线圈2产生的磁通链为ψ21，称为互感磁通链，这就是彼此耦合的情况。

性质：

①当周围空间是各向同性的线性磁介质时，每个磁链都与产生它的施感电流成正比。

ψ11=L1i1 L1为自感系数，简称自感

ψ21=M21i1 M21为互感系数，简称互感

当两个线圈都有电流时，每个线圈的磁链为自磁链与互磁链的代数和。

M值与线圈的形状、几何位置、空间媒质有关，与线圈中的电流无关，满足M12=M21。

②在工程中，为了定量地描述两个耦合线圈的紧疏程度，把两个线圈的互感磁通链与自感磁通链的比值的几何平均值定义为耦合因数，记为k，即耦合因数k与线圈的结构、相互几何位置、空间磁介质有关，当k=1时称为全耦合。

③由于分析互感现象时直接与线圈的绕向有关，所以用“*"或“·”表示两线圈的绕向关系;两个标记端或两个非标记端之间称为同名端，两个线圈标记端与非标记端之间称为异名端;标记的原则：若两个线圈都由同名端流进电流，则该两条电流产生的磁通量是相互增强的。

④耦合电感上的电压、电流关系：

当i1、i2随时间变化时，磁通也将随时间变化，从而在线圈两端产生感应电压。