Последовательное соединение индуктивно связанных катушек при согласном включении
Рассмотрим две индуктивно связанные катушки ,соединенные последовательно (рис 5.3) . Каждая из катушек обладает индуктивностью L1 и L2 и активным сопротивлением проводника из которого катушка изготовлена r1 и r2. Индуктивная связь на электрической схеме указана двусторонней стрелкой и взаимной индуктивностью М.
Рис 5.3.
Одноименные зажимы катушек обозначены жирными точками и расположены так, что протекающий под воздействием напряжения u ток i вызывает в катушках одинаковое направление потоков. Поэтому включение называется согласным.
Запишем уравнение представленной на рис 5.3 цепи в мгновенных значениях токов и напряжений
Для комплексов действующих значений токов и напряжений последнее уравнение примет вид:
Перепишем это уравнение следующим образом:
Выражение в квадратных скобках называется сопротивлением двух последовательно соединенных индуктивно связанных катушек при согласном включении
Выражение в круглых скобках называется полной индуктивностью двух последовательно соединенных индуктивно связанных катушек при согласном включении
Очевидно Zсогл >Z , где Z-полное сопротивление двух последовательно соединенных катушек без индуктивной связи:
Увеличение сопротивления Zсогл происходит за счет увеличения полной индуктивности Lсогл.
Построим векторную диаграмму двух последовательно соединенных индуктивно связанных катушек при согласном включении. Для этого задаемся вектором тока . Напряжение на активном сопротивлении первой катушки
совпадает по фазе с током. Напряжение на индуктивности первой катушки
опережает ток на 900. Откладываем этот вектор с конца вектора
под прямым углом k току
. Напряжение на первой катушке, вызванное индуктивной связью
также опережает ток на 900. Откладываем этот вектор с конца вектора
. Напряжение на активном сопротивлении второй катушки
совпадает с током
. Напряжение на второй индуктивности
и напряжение на второй катушке обусловленное взаимной индуктивностью
опережает ток на 900.
Откладываем вектора напряжения в таком же порядке: следующий вектор откладывается с конца предыдущего.
В результате получим векторную диаграмму изображенную на рис 5.4.
Рис.5.4
Соединяя начало вектора и конец последнего вектора
, получим напряжение
. Сумма первых трех векторов напряжения дает напряжение на первой катушке
. Напряжение на второй катушке
, получается как сумма последних трех векторов напряжения.