VI-J1Y-CX磁通與線圈匝數(shù)的乘積稱為磁通鏈,用字母砂表示,即有ψ=Nψ.用Φc11表示電流I1在線圈1中的磁通鏈,稱為自感磁通鏈,ψ21表示電流jI與線圈2交鏈的磁通鏈,稱為互感磁通鏈;用沙22表示電流J2在線圈2中產(chǎn)生的自感磁通鏈,ψ12表示電流亡2與線圈1交鏈的互感磁通鏈。每個(gè)線圈中的磁通鏈等于自感磁通鏈和互感磁通鏈兩部分的代數(shù)和c、因此、線圈1和2中的總磁通鏈分別為:

ψ1=ψll±ψ12

ψ2=ψ21±ψ22

當(dāng)周圍空間是同性磁介質(zhì)時(shí),每一種磁通鏈都與產(chǎn)生它的施感電流成正比。因此,自感磁通鏈可寫成:

ψ11=L1I1

ψ22=L2I2

互感磁通鏈

ψ12=M12I2

ψ21=M21I1

式中:M12\M21―互感系數(shù),單位:H,M>0。

可以證明,M12=M21。所以,當(dāng)只有兩個(gè)耦合電感時(shí),可以用M表示兩者之間的互感。

耦合電感之間的互感系數(shù)rlr的大小與線圈匝數(shù)、線圈的尺寸、介質(zhì)的磁導(dǎo)率、兩線圈之間交流電路,單相交流電.

在電學(xué)發(fā)展的早期,提供電能的電源只有電池和蓄電瓶,所以早期的電氣設(shè)各只能使用直流電源。

隨著電能被廣泛應(yīng)用,直流電源的缺點(diǎn)就逐漸顯現(xiàn)出來。在直流系統(tǒng)中,供電電壓的大小必須符合負(fù)載的要求G例如,為了使一個(gè)標(biāo)稱值為240V的燈泡發(fā)光,發(fā)電機(jī)必須發(fā)出240V的電壓。而標(biāo)稱值為120V的燈泡則不能使用這一發(fā)電機(jī)發(fā)出的電。雖然我們可以利用串聯(lián)電阻的方法分去120Ⅴ的電壓,讓120V的燈泡工作,但是電阻將消耗掉大量的電能。在這一例子中,電阻上消耗的電能與燈泡上消耗的電能相等。

直流系統(tǒng)的另一個(gè)缺點(diǎn)是大量的電能消耗在傳輸線上。這是因?yàn)橛糜趯㈦娔軓陌l(fā)電站傳輸?shù)接秒娫O(shè)各之間所使用的傳輸線上存在電阻。如果傳輸電流太大。電阻上消耗的電能就多,這種損耗可以通過交流系統(tǒng)輸電來減小。其方法是:采用高屯壓低電流的方法傳輸電能。然而,這種方法不適用于直流供電系統(tǒng),因?yàn)榇蠖鄶?shù)負(fù)載不需要很高的電壓。由于直流系統(tǒng)存在上述缺點(diǎn),所以現(xiàn)代供電系統(tǒng)都采用交流系統(tǒng)。

與直流電壓不同。交流電壓的大小和方向是隨時(shí)改變的。因此,交流電壓可以通過變壓器進(jìn)行升壓或降壓c-這一特點(diǎn)使得在傳輸線上采用高電壓低電流的方法傳輸電能得以實(shí)現(xiàn),從而達(dá)到最大效率的傳輸。當(dāng)交流電能到達(dá)用電設(shè)各一端時(shí),再利用變壓器將高電壓變換到負(fù)載所需要的電壓。這樣就解決了直流系統(tǒng)中的兩大主要缺點(diǎn)。基于交流電本身固有的這些優(yōu)點(diǎn)及其多用性,交流供電系統(tǒng)已經(jīng)取代了直流系統(tǒng)。

除直流電流、電壓以外,還存在著許多種類型的電流和電壓的形式。如圖3.1-1所示。