第4章 特殊变压器

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变压器基础知识培训

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k2 Z
I1
N2 N1
I2
N2
I2
∴变压器具有阻抗变换作用,常用在电子线路中进
行阻抗匹配。 通常可令:kZ=k2 , kZ称为变压器阻抗变比。
变压器的功能
变压器功能有四个: ①. 电压变换的功能; ②. 电流变换的功能; ③. 阻抗变换的功能;
此外(双绕组变压器)还有: ④. 电气隔离的功能。
电气隔离功能,可保证必要的安全。
两个线圈中有两个端子为同名端,则另外两个端子 之间也是同名端;而1-4或2-3则称为“异名端”或“异 极性端”。所以说,线圈同名端的标记不是唯一的。
同名端的判别(交流法)
l交流法:
交流法接线如右图所示。电 压表两端电压 V = U1 -U2。
若1、3为同名端,因为U1、 U2 同相位,则V < U1 ;
电压平衡方程
原边电压平衡方程根据基尔霍夫电压定律直接列 出:Ėσ1 = - j İ1Xσ1 —— 满足电磁感应定律
绕组电势Ė1不采用电 抗表示是因为带铁心线圈 的电抗为非线性的,不是 常数,只有进行小范围线 性处理后才能采用电抗X1 表示。
小范围线性处理:在工 作点附近进行。
注意:电势此时的性质是被当作电压降处理(电抗压降)。
目录
第一章 变压器的应用与结构 第二章 变压器的基本工作原理 第三章 三相电压的变换 第四章 特殊变压器
变压器的概述
为了供电、输电、配电的需要,就必须使用一种电气设
备把发电厂内交流发电机发出的交流电压变换成不同等级的 电压。这种电气设备就是变压器。
变压器是在法拉第电磁感应原理的基础上设计制造的一
磁势平衡方程
注意:因为变压器对电流的变换作用,磁势平衡方程 实际上就是电流平衡方程。若令电流İ′1= -(N1/N2)İ2 则:İ1=İ0+İ′1 —— 就是电流的平衡方程。

变压器安全技术操作规程(4篇)

变压器安全技术操作规程(4篇)

变压器安全技术操作规程变压器是电力系统中常用的电力设备,为了确保其正常运行和安全使用,需要严格遵守变压器安全技术操作规程。

本文将详细介绍变压器安全技术操作规程,包括操作前的准备工作、操作过程中的注意事项以及操作后的处理和维护。

一、操作前的准备工作1.1 熟悉变压器的型号、额定容量、额定电压等技术参数。

1.2 了解变压器的结构和工作原理,熟悉变压器的主要部件及其功能。

1.3 查阅相关资料,了解变压器的运行情况和检修记录。

1.4 检查变压器周围环境,确保没有易燃、易爆等危险物质,并保持良好的通风条件。

1.5 检查变压器的接地情况,确保接地良好,防止电击事故发生。

1.6 检查变压器的绝缘状况,确保绝缘良好,防止漏电事故发生。

1.7 准备好必要的工具和设备,如绝缘手套、安全带、绝缘垫等。

二、操作过程中的注意事项2.1 在操作变压器前,必须切断输入和输出电源,确保变压器处于停电状态。

2.2 操作人员必须熟悉操作规程,并经过相关培训,具备操作变压器的技能。

2.3 操作人员应穿戴适当的工作服装和个人防护装备,如绝缘手套、安全帽、防护眼镜等。

2.4 操作人员严禁戴带、带金属饰品或穿带金属物品的鞋子,以免导致短路或触电事故。

2.5 操作变压器时,应严格按照操作规程的要求进行操作,禁止擅自操作或使用不合规的设备和工具。

2.6 在操作过程中,应注意防止火灾和爆炸等事故的发生,禁止使用明火或在变压器周围存放易燃、易爆物品。

2.7 在操作变压器时,应密切注意变压器的输出电流和温度,防止过载或过热导致设备损坏甚至火灾发生。

2.8 在操作过程中,如发现变压器有异常响声、异味、漏油等现象,应及时停止操作并进行检修处理。

三、操作后的处理和维护3.1 操作结束后,应及时关闭输入和输出电源,并进行必要的上锁和标识,确保他人无法误操作。

3.2 对于长时间停用或拆除的变压器,应进行绝缘测试和绝缘电阻测量,确保变压器的绝缘状况正常。

3.3 定期对变压器进行巡视和检修,检查变压器的绝缘状况、油位、冷却装置、接线端子等,及时处理异常问题。

供配电教程——第4章 供配电一次系统4

供配电教程——第4章 供配电一次系统4

16
1—主触头
2—跳钩
3—锁扣 4—分励脱扣器 5—失压脱扣器 6、7—脱扣按钮
8—加热电阻丝
9—热脱扣器 10—过流脱扣器
图4-22 低压断路器原理结构接线示意图
17
热脱扣器-------双金属片结构
用于线路或设备长时间过载(过负荷)保护,当线路电流出现较长时间过载时,双金 属片受热变形,使断路器跳闸。
(3)执行元件 执行元件是磁通变换器,其磁路全封闭或 半封闭,正常工作时靠永磁铁保证铁心处于闭 合状态,脱扣器发出脱扣指令时,线圈通过的 电流产生反磁场抵销了永磁体的磁场,动芯靠 反弹簧动作推动脱扣件脱扣。
38
39
NA1系列智能型万能式低压断路器
(三)交流接触器
将微处理器引入交流接触器中,实现智能交 流接触器起动、保护、分断全过程的优化控制。 目前采用了特殊结构的触头系统,实现了接触器 的无弧、少弧分断,大大提高了接触器的电寿命, 实现了交流接触器技术的重大突破,达国际先进 水平。
18
(二)保护特性
19
(三)断路器的种类 断路器的种类很多。 按灭弧介质分有空气断路器和真空断路器; 按用途分配电、电动机保护、照明、漏电保护等几类; 按结构型式分万能式(框架结构)和塑壳式(装置式)两大类; 按安装型式分固定式和抽屉式两种; 按保护性能分非选择型和选择型两种。
1. 塑壳式低压断路器 塑壳式断路器所有机构及导电部分都装在塑料壳内,在塑壳正面中央有操作手柄,手柄 有三个位置,在壳面中央有分合位置指示。
目前常用的塑壳式断路器主要有DZ20、DZ15、DZX10系列及引进 国外技术生产的H系列、S060系列、3VE系列、TO和TG系列。
21
2. 万能式低压断路器 万能式压断路器主要有DW15系列,DW18、DW40、CB11(DW48)、DW914系列及引 进国外技术生产的ME系列、AH系列、AE系列。其中DW40、CB11系列为采用智能脱扣 器,能实现微机保护。

谭久刚电工电子技术基础电子教案_电工电子技术课件_第4章___磁路和变压器

谭久刚电工电子技术基础电子教案_电工电子技术课件_第4章___磁路和变压器
Z1 k 2 ZL 202 16 6400
把变压比和变流比公式代入可得:
Z1
U1 I1
kU 2 I2
k
k2
U2 I2
k2ZL
改接成 ZL 4扬声器后
k
'2
6400 4
1600,则k
'
40
所以: N 2
N1
k'
600 40
15匝
第2页
例:设交流信号源电压U 100 V ,内阻Ro 800 Ω,负载RL 8 Ω。 (1)将负载直接接至信号源,负载获得多大功率?
(2)变压器的负载运行与变换电流作用
i1 A X u1
Φ
N1N2
i2 S a
u2
x
|ZL|
变压器在能量传递的 过程中损耗甚小,因此:
P1 P2 或:U1I1 U 2 I 2
变压器的一次侧接电源,二次侧与 负载接通,这种运行状态称为负载运行。
变压器负载运行时由于副边电流存 在的去磁作用,因此原边电流由 i10增 大至i1。原边磁动势增加的数值恰好等 于二次侧负载所需要的磁动势。即:
第2页
B
bc段是磁化曲线的膝部
c
b
C点以后是饱和段
ab段是上升段
a H
0 起始磁化曲线
起始磁化 曲线反映 了什么?
oa段是线性段
起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的 高导磁性;c点以后说明铁磁材料具有 磁饱和性。
铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性和剩磁性。
高导磁性 磁导率可达102~104,由铁磁材料组成的 磁路磁阻很小,在线圈中通入较小的电流即可获得较 大的磁通。
2.变压器的工作原理
(1)变压器的空载运行与变换电压作用

第四章 旋转变压器

第四章 旋转变压器


jKu X m 2 cos 2
Zr Z l1 jKu2 X m 2 2 2 2 2 Z X Z Z jK X jK X sin jK X cos u m u m u m s m r l1 2 Zr Z l 2 jKu X m
2 0 jI f Ku X m sin I r1 Zr Zl1 jKu X m

i

正弦输出绕组电流、电压
I r1

Z s Z r Z l1 Z r Z l1 K u2 Z s jK u2 X m cos 2 jX m
K u U f sin
励磁回路电压方程


余弦绕组回路电压方程
K X cos I Z Z jK X 0 jI
2 f u m r2
r
l2
u
m

解得
I f Zs jX m
Ir1
jKu X m 2 sin 2
2 u
U f
Zr Z l1 jK X m Zr Z l 2 jKu2 X m sin jKuU f
第四章 旋转变压器 Resolver
本章内容:
§4-1 概述 §4-2 正余弦旋转变压器的工作原理 §4-3 线性旋转变压器 §4-4 旋转变压器的应用 §4-5 感应移相器

§4-1概述
旋转变压器是自动控制装置中的一类精密控 制微电机。从物理本质看,可以认为是一种可以 旋转的变压器,这种变压器的原、副边绕组分别 放置在定子和转子上。当旋转变压器的原边施加 交流电压励磁时,其副边输出电压将与转子的转 角保持某种严格的函数关系,从而实现角度的检 测、解算或传输等功能。

第四章动车组辅助供电系统

第四章动车组辅助供电系统
第四章动车组辅助供电系统
第四章 动车组辅助供电系统
第一节 辅助电源系统的作用
1、提供三相交流输出:
向动车组设备提供三相交流电源。
牵引变流器通风机、
牵引电机通风机、
牵引变压器通风机、
空气压缩机
车内空调、通风换气设备
直流变换装置(充电机)输入
2、提供单相交流输出
向动车组部分电力装置提供单相交流输出:
较多;
• 电流型逆变电路就其换流方式而言,有的采用负
载换流,有的采用强迫换流。
4、三相电压型逆变电路
三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电路
应用最广的是三相桥式逆变电路
可看成由三个半桥逆变电路组成
+
V
V
1
U
d
VD 1
2
U
N'
U
V
4
V
5
VD
3
VD
5
N
V
VD 4
d
2
-
3
V6
VD 6 W
V
2
插座(AC400V、单相、50 Hz),M2 车(2 号车及
6号车)上各有一处。车辆检修基地设置有外部
电源,可供辅助电路的工作。
②可靠性
辅助系统设有完善的安全接地措施以及自诊断
功能和故障保护功能。在列车信息控制系统和辅助
电源装置之间设置自诊断功能接口,由列车信息控
制系统实施。
③现代化的电路方式
电路采用IGBT单相变频器+IGBT双变相的方
从搭载在2号车(M2)、6号车(M2)车的牵引变压
器(MTr)的3次绕组得到。

2号车(M2)、 6号车(M2)的牵引变压器的3次绕

第4章特殊电机

第4章特殊电机
直流测速发电机的工作原理是在永久磁铁产生的恒定磁场中,电枢以转
速n旋转,电枢导体切割恒定磁通 ,而在其中产生感应电动势E。电动势E
的极性决定于测速发电机的转向,电动势E的大小与转速成正比,即
E =Ce n
可见直流测速发电机的输出电压与转速成正比。因此只要测出直流测速 发电机的输出电压,就可测得被测机械的转速。
三相同步电动机的定子和三 相异步电动机的定子结构是相同 的,在定子铁心槽内嵌有三相交 流绕组,转子也称磁极,有凸极 和隐极两种结构。同步电动机通 常用凸极式,在转子铁心上绕有 励磁绕组,通过电刷和滑环引入 直流电,如图4-33所示。
在同步电动机的三相定子绕 组内通入三相交流电,即产生旋 转磁场,当励磁绕组加上励磁电 流时,转子产生磁极,在定子旋 转磁场的带动下与旋转磁场同步 旋转。
二、直线异步电动机的工作原理 2
向直线异步电动机初级三相绕组中通入三相交流电后,也将产生 一个气隙磁场,沿直线方向呈正弦分布且将按U、V、W的相序直线 移动。由于该磁场是平移的,因此称为行波磁场,该行波磁场在移动 时将切割次级导体,在导体中产生感应电动势和电流,该电流与行波 磁场相互作用,产生电磁力使次级沿行波磁场移动的方向作直线运动, 且次级移动的速度小于行波磁场移动的速度。
二、 微型同步电动机 1
微型同步电动机按工作原理可分永磁式、 反应式、磁滞式三种。
1.永磁式微型同步电动机 永磁式微型同步电动机的转子由永久磁 钢构成磁极,形成转子磁场。当定子绕组加 上交流电源,产生旋转磁场后,即带动转子 同步旋转。为了能产生起动转矩,可在转子 边缘装笼型导条,如图4-35。 永磁式微型同步电动机常用在日用电器 中的电动定时程控器中。
直线电动机可以由直流、同步、异步、步进等旋转电动机演变而 成,由异步电动机演变而成的直线异步电动机使用最多。这里,我们 只就直线异步电动机的结构和工作原理做一些简单的介绍。

电机与变压器(第五版)习题册参考答案

电机与变压器(第五版)习题册参考答案

第一章变压器的分类、结构和原理§1—1 变压器的分类和用途一、填空题1.交流,频率2.单相,三相,油浸式,干式3.升压,降压,配电二、判断题(在括号内打“√”或者打“×”)1.× 2.×三、简答题1.答:根据P=UIcosφ,因为功率一定,电压越大,电流就越小,电流小就可以减小输送导线的热损耗。

2.答:按铁心结构形式分,变压器有壳式铁心、心式铁心、C形铁心。

壳式铁心常用于小型变压器、大电流的特殊变压器,如电炉变压器、电焊变压器;或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。

心式铁心常用于大、中型变压器,高压的电力变压器。

C 形铁心的变压器常用于电子技术中。

§1—2 变压器的结构与冷却方式一、填空题1.绕组,铁心2.变压器的电路部分,一次绕组,二次绕组。

高压绕组,低压绕组。

同心绕组3.主磁通的通道,硅钢片,芯式,壳式,壳式4.对接,叠接5.油箱,储油柜6.油箱盖,输入、输出线,电网7.瓷套,导电杆,绝缘性能,密封性能二、判断题(在括号内打“√”或者打“×”)1.× 2.× 3.√ 4.√5.√三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1.D 2.B 3.A 4.A四、简答题1.答:变压器由变压器绕组和变压器铁心两部分组成。

变压器的绕组是变压器的电路部分,变压器的铁心是主磁通的通道,也是安放绕组的骨架。

2.答:铁心材料的质量,直接影响到变压器的性能。

高磁导率、低损耗和价格,是选择铁心材料的关键。

为提高铁心导磁能力,增大变压器容量,减少体积、提高效率,铁心常用硅钢片叠装而成。

§1—3 变压器的原理一、填空题1.空载,负载2.加额定电压,开路3.Φm,E=4.44fNΦm4.一次绕组电动势与二次绕组电动势大小之比,大,小5.36V,1006.3307.191.38.铁,铜,铁9.610.功率因数,输出电压,输出电流11.±5% ,-5%~10%12.Pcu=(β)2 P k ,负载电流13.负载电流,铜耗=铁耗二、判断题(在括号内打“√”或者打“×”)1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.√ 8.× 9. ×三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1. D 2.B 3.D 4.B 5.B 6.B 7.C 8.B 9. B 10.C11. C四、简答题1.答:变压器不能改变直流电压。

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可能出现:
(xK12 + xK′ 23 ) < xK13
x2′ 出现负值,相当于容性电抗,但并不是变压器真正有容性电
抗。也可以从x2′ = ω(L2′ − M1′2 − M 2′3 + M1′3 )上理解,比如“1”和“2”靠近, M12就大,“2”和“3”靠近,M23就大,因此(− M1′2 − M 2′3) > L2′ + M1′3 。所
Pax = U ax I 为电磁容量, 通过Aa段
A
和ax段的电磁感应作用传到副边再送到 负载的容量, 也是ax段的绕组容量;
I1
a
Ptransfer =Uax I1 为传导容量, 由电 U1
流I1直接传到负载,其不占用绕组容量。
I
I2
U2
X
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5
三、自耦变压器的应用及主要优缺点
自耦变压器的额定变压器容量(通过容量)为:SN=UN1IN1=UN2IN2 Aa串联绕组的绕组容量为:
S Aa
= U Aa I1N
=
N1 − N2 N1
U1N
I1N
= (1 −
1 kA
)S
N
A
ax公共绕组的绕组容量为
Sax
= Uax IN
=
U2N
(1

1 kA
)I2N
=
(1 −
1 kA
)SN
U
结论: 额定运行时串联绕组与公共绕组的绕组容
x3′
= xK13 + xK′ 23 − xK12 2
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10
关于等效阻抗出现负值的问题
x2′
= xK12 + xK′ 23 − xK13 2
绕组1与2 ,2与3耦合紧密,漏磁 少,说明 xK12 、xK′ 23 较小。
绕组1与3相距较远,xK13 较大(主要是漏磁)。
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15
正确:
P1∗
=
P1 S1N
= 100 100
=1
P2∗
= P2 S1N
= 0.5
其中: S1N = SN (基值容量)
P1∗ = P2∗ + P3∗
1 = 0.5 + 0.5
P3∗
=
P3 S1N
= 0.5
注:变压器容量的基值只能取一个,才能符合变压器标幺值
符合运算关系。同时也出现反映负载情况不明显的缺点。即,此 时标幺值在某些绕组中不反映负载情况,比如绕组1,P1∗ = 1 表示 满载,而绕组2、3的 P2∗ = 0.5 ,P3∗ = 0.5,实际上也是满载。
z1
+
z2′
=
U K12 I K12
rK 12
=
r1
+
r2′
=
PK12 I2
K 12
xK12 = x1 + x2′ =
z2 K 12

r2 K 12
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7
(2) “1” 加电源 “2”开路 “3”短路
1
zK13 = z1 + z3′ = UK13 I K 13
N2
电阻: r2′ = K122r2 , r3′ = K123r3
- U3 I3 E3
N3
电抗: x2′ = K122 x2′ , x3′ = K123x3′
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4
原副边之间电压降,应用 I1 + I2′ + I3′ = 0 (忽略 I0) 磁势平衡,得
ΔU12 = U1 − (−U2′ ) = I1Z1 − I2′Z2′
第四章 特殊变压器
第一节 三绕组变压器
一、结构特点
1.每个芯柱(每相上)有三个绕组,分别为: 内层——低压绕组; 中层——中压绕组; 外层——高压绕组。
2. 安排原则 (1)有利于绝缘; (2)原副边耦合紧密; (3)便于抽头。
2008-1-1
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1
3. 各绕组之间的变比(相电压之比) 三个绕组,有三个变比
N3
归算到原边(绕组1)
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3
2.电压方程式
归算到原边(绕组1)
主电动势:E1 = E2′ = E3′ = − Im Zm

电压: U2′ = U2K12 , U3′ = K13U3
I1
U1
E1
N1
电流:
I2′
=
1 K12
I2 ,
I3′
=
1 K13
I3
- U2
I2 E2
例:
S1N = 100kVA
负荷:P1 = 100kW
若基值多个,标幺值:1
S2N = 50kVA
P2 = 50kW
1
S3N = 50kVA
P3 = 50kW
1
错误:
P1*
=
P1 S1N
= 100 100
=1
P2∗ =
P2 S2N
=1
P3∗
= P3 S3N
=1
P1∗ ≠ P2∗ + P3∗
1≠ 2
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可见,二次侧电压降的大小不仅决定于该侧负载电流的 大小,还受到其他绕组负载电流大小的影响。
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6
三. 等效电路参数的测定
由两个绕组间的短路实验,间接地测定 z1,z2' ,z3' 。
1.三个短路试验
(1) “1” 加电源 “2”短路 “3”开路
1
z K 12
=
与φ 均符合右手螺旋关系。
I1
∴ I1N1 + I2 N2 + I3N3 ≅ 0(忽略I0) U1
E1
N1
I1
+
I2
N2 N1
+
I3
N3 N1
=0
- U2
I2 E2
N2
I1 + I2′ + I3′ = 0
式中:
I 2′
=
N2 N1
I2
=
I2 K12
I3′
=
N3 N1
I3
=
I3 K13
- U3 I3 E3
例4-1 不占用课堂时间,略讲。
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16
第二节 自耦变压器
自耦变压器结构特点:单绕组,副绕组是原绕组 的一部分。原、副边之间,既有磁的耦合,又有电的 联系。
2008-1-1
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1
一、电流、电压关系
电压比:
U1a = E1 = N1 U2a E2 N2
技术上讲:每个绕组均能作原边 经济上讲:绕组1、2能作原边,
图中的Se也 就是额定容
量SN
若绕组3作原边,则绕组1、2得不到合理应用。
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13
容量配合标准:(以铭牌额定容量的百分数表示)
高压
中压
低压
I 100
100
50
II 100 III 100
50
100
100
以 x2′为负值。
由此可得结论:x2′ 是否出现负值与绕组1、2、3安排有关。。
2008-1-1
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11
四. 三绕组变压器额定容量及联结组
1.实际运行中的功率关系(忽略损耗)
P1 = P2 + P3
P1 + P2 = P3
实际运行中必须符合功率平衡关系。
2.额定容量——输出能力的保证值(额定条件下)
1
I1
a
I
I2
量相等,均为自耦变压器容量的(1-1/kA)倍。
U2
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4
自耦变压器的额定容量为: SN = U1N ⋅ I1N = U2N ⋅ I2N 实际电流的有效值关系 I2 = I + I1
输出功率:
P2 = U2 ⋅ I2 = Uax ⋅(I + I1) = Uax ⋅ I +Uax ⋅ I1 = Pax + Ptransfer
双绕组变压器 :原边 S1N = 副边 S2N = SN (忽略损耗)
S1N = U1N I1N
S2N = U2N I2N
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12
三绕组变压器:S1N 、S2N 、S3N 可以相等,也可以不相等。
相等时,两个绕组容量得不到充分利用,但使用灵活。
铭牌额定容量——规定为最大的一个绕组容量为 三绕组变压器的额定容量SN。
I2
+
I2
=
I 2 (1 −
1 )
kA
可见,由于降压自耦变压器变比kA>1,故合成电流与二次侧 电流相位相同,但是数值上I<I2。
2008-1-1
南京航空航天大学自动化学院
2
∵I1
=

N2 N1
I2
=

1 kA
I2,
kA
=
N1 N2
>1
I
=
I1
+
I2
=

1 kA
I2
+
I2
=
I2 (1 −
1 kA
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