两个耦合电感线圈 \(L_1, L_2\),调节耦合系数 \(k\)(\(0 \to 1\)),展示串联相助/相消连接下等效电感的变化
互感 \(M = k\sqrt{L_1 L_2}\) | 电压源 \(v(t) = V_m \sin(2\pi f t)\),\(V_m = 10\text{V}\)
\(k=0\) 无互感;\(k=1\) 全耦合(理想情况)
相助:两线圈磁通相互增强,\(L_{eq}=L_1+L_2+2M\)
同名端同向(相助):中间臂为 \(+M\);同名端反向(相消):中间臂为 \(-M\)
\(M = k\sqrt{L_1 L_2}\),\(0 \le k \le 1\)
串联相助:\(L_{eq} = L_1 + L_2 + 2M\)
串联相消:\(L_{eq} = L_1 + L_2 - 2M\)
互感电压:\(v_M(t) = M \cdot \frac{di}{dt}\)
同名端(dot convention)决定互感电压极性。
• \(k\) 越大,相助与相消的等效电感差异越大。
• \(k=1\) 时,相消等效电感可能接近零(当 \(L_1=L_2\))。
• T型等效电路中,相助时中间臂为 \(+M\),相消时为 \(-M\)。
• 互感电压 \(V_M\) 随频率和耦合系数的增加而增大。