ตัวเหนี่ยวนำคู่

คลิกหรือกดเลือกตัวอย่างวงจรด้านล่างเพื่อเรียกใช้ TINACloud และเลือกโหมด Interactive DC เพื่อวิเคราะห์แบบออนไลน์
รับการเข้าถึง TINACloud ที่มีต้นทุนต่ำเพื่อแก้ไขตัวอย่างหรือสร้างวงจรของคุณเอง

ตัวเหนี่ยวนำหรือขดลวดสองตัวที่เชื่อมโยงกันด้วยการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้ากล่าวกันว่าเป็นตัวเหนี่ยวนำคู่ เมื่อกระแสสลับไหลผ่านขดลวดหนึ่งขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กซึ่งเชื่อมต่อกับขดลวดที่สองและเหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในขดลวดนั้น ปรากฏการณ์ของตัวเหนี่ยวนำหนึ่งที่เหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในตัวเหนี่ยวนำอื่นเรียกว่า ตัวเหนี่ยวนำร่วมกัน

ขดลวดแบบคู่สามารถใช้เป็นแบบจำลองพื้นฐานสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งเป็นส่วนสำคัญของระบบจำหน่ายไฟฟ้าและวงจรอิเล็กทรอนิกส์ หม้อแปลงใช้สำหรับเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและอิมพีแดนซ์และแยกส่วนหนึ่งของวงจรออกจากกัน


ต้องมีพารามิเตอร์สามตัวในการกำหนดลักษณะของตัวเหนี่ยวนำคู่: สอง การเหนี่ยวนำตนเอง, L1 และ L2และ ความเหนี่ยวนำร่วมกัน L12 = M. สัญลักษณ์สำหรับตัวเหนี่ยวนำคู่คือ:

วงจรที่มีตัวเหนี่ยวนำคู่มีความซับซ้อนมากกว่าวงจรอื่น ๆ เพราะเราสามารถแสดงแรงดันไฟฟ้าของขดลวดในแง่ของกระแส สมการต่อไปนี้ใช้ได้กับวงจรด้านบนที่มีตำแหน่งจุดและทิศทางอ้างอิง แสดง:

ใช้ความต้านทานแทน:

เงื่อนไขการเหนี่ยวนำร่วมกันอาจมีเครื่องหมายลบหากจุดมีตำแหน่งต่างกัน กฎการปกครองคือแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในขดลวดคู่มีทิศทางเดียวกันเมื่อเทียบกับจุดของมันเนื่องจากกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำมีจุดของตัวเองในคู่เดียวกัน

พื้นที่ T - เทียบเท่า วงจรไฟฟ้า


มีประโยชน์มากเมื่อแก้ปัญหา วงจรกับขดลวดคู่

การเขียนสมการคุณสามารถตรวจสอบความเท่าเทียมกันได้อย่างง่ายดาย

ให้เราอธิบายสิ่งนี้ผ่านตัวอย่างบางส่วน

1 ตัวอย่าง

ค้นหาแอมพลิจูดและมุมเฟสแรกของกระแส

vs (t) = 1cos (W ×โทรทัศน์ w= 1kHz


คลิก / แตะที่วงจรด้านบนเพื่อวิเคราะห์ออนไลน์หรือคลิกที่ลิงค์นี้เพื่อบันทึกภายใต้ Windows

สมการ: VS = ฉัน1*j w L1 - ฉัน * ญ w M

0 = I * j w L2 - ผม1*j w M

ดังนั้น: ฉัน1 = I * L2/ M; และ

i (t) = 0.045473 cos (W ×t - 90°) A



คลิก / แตะที่วงจรด้านบนเพื่อวิเคราะห์ออนไลน์หรือคลิกที่ลิงค์นี้เพื่อบันทึกภายใต้ Windows

{Solution by TINA's Interpreter}
OM = 2 * * * * * * * * ปี่ 1000;
Sys I1, I
1 = I1 * * * * * * * * เจอ้อม * 0.001-I * J * * * * * * * * อ้อม 0.0005
0 = I * J * * * * * * * * OM-0.002 I1 * * * * * * * * เจอ้อม * 0.0005
จบ;

เอบีเอส (I) = [45.4728m]
radtodeg (ARC (I)) = [- 90]
#วิธีแก้ปัญหาโดย Python!
นำเข้าคณิตศาสตร์เป็น m, cmath เป็น c, ตัวเลขเป็น n
#มาทำให้การพิมพ์ที่ซับซ้อนง่ายขึ้น
#numbers เพื่อความโปร่งใสยิ่งขึ้น:
cp= แลมบ์ดา Z : “{:.4f}”.format(Z)
om=2000*c.pi
#เรามีระบบเชิงเส้นตรง
#ของสมการนั้น
#เราอยากแก้หา I1 ผม:
#1=I1*เจ*ออม*0.001-I*เจ*ออม*0.0005
#0=I*เจ*ออม*0.002-I1*เจ*ออม*0.0005
#เขียนเมทริกซ์ของสัมประสิทธิ์:
A=n.array([[1j*om*0.001,-1j*om*0.0005],
[-1j*อ้อม*0.0005,1j*อ้อม*0.002]])
#เขียนเมทริกซ์ของค่าคงที่:
b=n.อาร์เรย์([1,0])
I1,I= n.linalg.แก้(A,b)
พิมพ์("เอบีเอส(I)=",cp(เอบีเอส(I)))
พิมพ์("เฟส(I)=",n.องศา(c.เฟส(I)))

2 ตัวอย่าง

ค้นหาอิมพีแดนซ์ที่เทียบเท่าของสองขั้วที่ 2 MHz!


คลิก / แตะที่วงจรด้านบนเพื่อวิเคราะห์ออนไลน์หรือคลิกที่ลิงค์นี้เพื่อบันทึกภายใต้ Windows

อันดับแรกเราจะแสดงคำตอบที่ได้จากการแก้สมการลูป เราคิดว่ากระแสของมิเตอร์อิมพีแดนซ์คือ 1 A เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าของมิเตอร์เท่ากับอิมพีแดนซ์ คุณสามารถดูวิธีแก้ปัญหาได้ในล่ามของ TINA

{Solution by TINA's Interpreter}
{ใช้สมการลูป}
L1 = 0.0001;
L2 = 0.00001;
M: = 0.00002;
OM = 2 * * * * * * * * ปี่ 2000000;
Sys Vs, J1, J2, J3
J1*(R1+j*om*L1)+J2*j*om*M-Vs=0
J1 + J3 = 1
J2*(R2+j*om*L2)+J1*om*j*M-J3*R2=0
J3*(R2+1/j/om/C)-J2*R2-Vs=0
จบ;
Z = Vs;
Z = [1.2996k-1.1423k * เจ]
#วิธีแก้ปัญหาโดย Python
นำเข้าคณิตศาสตร์เป็นม
นำเข้า cmath เป็น c
#มาทำให้การพิมพ์ที่ซับซ้อนง่ายขึ้น
#numbers เพื่อความโปร่งใสยิ่งขึ้น:
cp= แลมบ์ดา Z : “{:.4f}”.format(Z)
#ใช้สมการลูป
L1 = 0.0001
L2 = 0.00006
M = 0.00002
om=4000000*c.pi
#เรามีระบบสมการเชิงเส้น
#ที่เราอยากแก้ให้ Vs,J1,J2,J3:
#J1*(R1+j*om*L1)+J2*j*om*M-Vs=0
#เจ1+เจ3=1
#J2*(R2+j*om*L2)+J1*om*j*M-J3*R2=0
#J3*(R2+1/j/om/C)-J2*R2-Vs=0
นำเข้าตัวเลขเป็น n
#เขียนเมทริกซ์ของสัมประสิทธิ์:
A=n.array([[-1,R1+1j*om*L1,1j*om*M,0],
[0,1,0,1]
[0,om*1j*M,R2+1j*om*L2,-R2],
[-1,0,-R2,R2+1/1j/om/C]])
#เขียนเมทริกซ์ของค่าคงที่:
b=n.อาร์เรย์([0,1,0,0])
กับ,J1,J2,J3=n.linalg.แก้(A,b)
Z=กับ
พิมพ์("Z=",cp(Z))
พิมพ์(“เอบีเอส(Z)=”,cp(เอบีเอส(Z)))

เราสามารถแก้ปัญหานี้ได้ด้วยการใช้ T-เทียบเท่าของหม้อแปลงใน TINA:


คลิก / แตะที่วงจรด้านบนเพื่อวิเคราะห์ออนไลน์หรือคลิกที่ลิงค์นี้เพื่อบันทึกภายใต้ Windows

หากเราต้องการคำนวณอิมพีแดนซ์เทียบเท่าด้วยมือเราจำเป็นต้องใช้ wye เพื่อแปลงเดลต้า แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่นี่ แต่ในวงจรทั่วไปอาจมีความซับซ้อนมากและสะดวกกว่าที่จะใช้สมการสำหรับขดลวดคู่


    X
    ยินดีต้อนรับสู่ DesignSoft
    ให้แชทหากต้องการความช่วยเหลือในการค้นหาผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมหรือต้องการความช่วยเหลือ
    ไอคอน wpChat