清华大学电路原理：空心变压器原边等效电路解析

"该资源是清华大学《电路原理》课程的一部分，主要讲解了电路的基本概念、电路模型以及集总参数元件与集总参数电路的原理。" 在电路理论中，空心变压器是一种不包含磁芯的变压器，它的主要特点是磁通没有固定的路径，通常用于高频交流电路中。在分析空心变压器的原边等效电路时，我们可以采用法二进行建模。这个等效电路包括原边的自感L1、次边的自感L2以及两线圈间的互感M，它们都是与角频率ω相关的复数阻抗，表示为jωL1、jωL2和jωM。此外，电路中还包括原边的电阻R1、次边的电阻R2以及负载电阻RL，这些电阻表示电路的实际损耗。连接方式为：原边的电压和电流通过Z11这一复数阻抗关联。 电路原理是电气工程的基础，本课程共有64个学时，其中核心内容45学时，习题讨论15学时，期中考试2学时，预留2学时作为机动。课程涵盖了电路元件与电路定律的核心概念。 电路元件包括电阻、电感和电容，它们各自有不同的物理意义和作用。电阻元件代表了消耗电能的部件，如灯泡；电感元件（如电感线圈）用于存储磁场能量；电容元件（如电容器）则用来存储电场能量。电源元件，如电池，负责将其他形式的能量转换为电能供电路使用。 电路模型是实际电路的简化抽象，集总参数元件假设所有元件都集中在一点，具有明确的电流和电压。对于集总参数电路，其尺寸必须远小于工作频率下电磁波的波长，这样才能忽略电磁波在电路内部的传播效应。例如，当工作频率为50Hz时，波长约为6000km，一般电路尺寸远小于这个值，因此可以视为集总参数电路。然而，如果工作频率提高到50MHz，波长缩短到6m，这时电路尺寸可能与波长相近，需要考虑分布参数效应。 电压和电流的参考方向是电路分析中的重要概念，它们用于定义电势差和电流流动的方向，以便计算功率和其他相关参数。在实际应用中，这些参考方向可以根据需要设定，但必须一致以避免计算错误。理解并掌握这些基本概念对于电路分析和设计至关重要。