电感元件也称为自感元件,如果两个或两个以上的线圈中每个线圈所产生的磁通都与另一个线圈相交链,则称这些线圈有磁耦合(magnetic coupling)或者说具有互感(mutual induction)。
若假定这些线圈是静止的,并且忽略了线圈中的电阻和匝间的分布电容,具有磁耦合的诸线圈就可表示为理想化的耦合电感元件(coupled inductor),简称耦合电感。
如果线圈周围的媒质为非铁磁物质时,自感磁链为
互感磁链为
式(2)中,M21 和 M12 称为互感系数,简称互感,单位为亨(H)。可以证明,M21=M12,略去 M 的下标,常用 M 来表示两个耦合线圈的互感。从而,当 i1 和 i2 同时流入线圈 1 和 2 时,如图 1 所示,则线圈 1 和 2 的磁链取自感磁链方向,此时分别有
图 1 (图片来源于网络)
那么,耦合电路的自感、互感的正负该如何判断呢?
自感电压的正负判定如下:
若其电压和电流为关联参考方向,则自感电压取“+”正号,否则取“-”负号。
互感电压的正负判定为:
若互感电压的“+”极性端与产生它的电流的流入端为同名端,而由它产生的互感电压选择同名端为其参考正极时,则互感电压取“+”正号,否则取“-”负号。
另外,两线圈的都打点端或者都不打点端均为同名端。
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