第8章习题答案新

kh da
。 主磁通
，励磁电流
w.
co
不变 ，励磁电抗 ，空载电流将
等于 IR
ww w.
（3） 如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于 E= 很大
E 近似等于 U 很大
m
上，则此时 Φ m 增大 , I 0
增大
, Z m 减少
增大
。 （增加，减少或不
，U= U 。
，空载损耗将
（4）变压器空载运行时功率因数很低， 其原因为 空载时主要由激磁回路消耗功率。 。
U2, 但频率相等。
8.2.5 试从物理意义上分析，若减少变压器原边线圈匝数（付边线圈匝数不变）付边线圈的 电压将如何变化？ 【答】由 e1 = − N1
网
e e dφ dφ 、 e2 = − N 2 可知 1 = 2 ，所以变压器原、副两边每匝感 dt dt N1 N 2
应电动势相等。又 U1≈ E1,
则：F＝ F a + FD + F r ＝1110+229.9+389.0＝1728.9（A） 故需要总磁势 1728.9 安匝。
8.2.1 填空题 （1） 一台单相变压器额定电压为 380V/220V， 额定频率为 50HZ， 如果误将低压侧接到 380V , p Fe
变）
（2）一台额定频率为 50Hz 的电力变压器接于 60Hz，电压为此变压器的 6/5 倍额定电压的 电网上运行，此时变压器磁路饱和程度 增大 ，漏电抗 增大 。 不变
副线圈匝数是 w2 8.1.12 在图 8-51 中， 如果电流 i1 在铁心中建立的磁通是 Φ = Φ m sin ωt ， 试求副线圈内感应电势有效值的计算公式。
课 后
答
8.1.11 磁路的基本定律有哪几条？当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时，磁路计算能否
案
网
ww w.
【答】1）直流磁路中磁通恒定，而交流磁路中磁通随时间交变进而会在激磁线圈内产生感
C：原，副边磁势算术差等于合成磁势 （3） 变压器电压与频率都增加 5℅时，穿过铁芯线圈的主磁通 C A. 增加 B.减少 C. 基本不变 。 。
（4） 单相变压器通入正弦激磁电流，付边的空载电压波形为 A A 正弦波 B 尖顶波 C 平顶波
（5）变压器的其它条件不变，若原副边的匝数同时减少 10℅，则 X 1 ， X 2 及 X m 的大小将 B 。 A： X 1 和 X 2 同时减少 10， X m 增大 B： X 1 和 X 2 同时减少到 0.81 倍, X m 减少 C： X 1 和 X 2 同时减少到 0.81 倍， X m 增加 D： X 1 和 X 2 同时减少 10℅， X m 减少
（２）一台降压变压器也可以反过来用作升压变压器。 （√
（３）若将空载变压器原绕组的扎数增加１倍，而所加电压不变，则空载电流也不变。 （ × ） （ √ ） （ × ）
（4）电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。 （5）铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。
课 后
（Ａ）增大
答
案
（Ｂ）减小
ww w.
（Ｃ）<<10A
8.2.2 选择题 （1）变压器的其它条件不变，外加电压增加１０℅，则原边漏抗 X 1 ，副边漏抗 X 2 和励磁 电抗 X m 将 A 。 Ａ.不变， Ｂ. 增加１０% ， Ｃ.减少１０% （分析时假设磁路不饱和） B 。
（2）单相电力变压器磁势平衡方程为
A：原，副边磁势的代数和等于合成磁势 B：原，副边磁势的时间向量和等于合成磁势
激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，
答
变，励磁电流将 减小
案
（5） 一台变压器，原设计的频率为 50Hz，现将它接到 60Hz 的电网上运行，额定电压不 ，铁耗将 减小
网
（7）既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 的磁通为 漏磁通 。
课 后
（6）变压器的副端是通过
磁动势平衡和电磁感应作用
对原端进行作用的。 ，仅和一侧绕组交链
压
则 Φ m 增大， 又 U 2 = 4.44 fN 2 Φ m ，故 U2 增大。
8.2.6 变压器铁芯的作用是什么， 为什么它要用 0.35mm 厚、 表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？ 【答】 变压器的铁心构成变压器的磁路， 同时又起着器身的骨架作用。 为了减少铁心损耗， 采用 0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
kh da
【答】恒定的磁通通过磁路时，不会在磁路中产生功率损耗，即直流磁路中没有铁损耗。
w.
B
B
m
的α次方成正比。 p h = C h fBmV
涡流损耗是由于通过铁心的磁通ф发生变化时， 在铁心中产生感应电势， 再由于这个感 应电势引起电流（涡流）而产生的电损耗。它与交变频率 f 的平方和
m
co
m
n
（6） 如将额定电压为 220/110V 的变压器的低压边误接到 220V 电压，则激磁电流将 C ，变压器将 F 。
A：不变； D:正常工作;
B:增大一倍；
E:发热但无损坏危险； F:严重发热有烧坏危险
（7） 将 50Hz 的变压器接到 60Hz 电源上时， 如外加电压不变， 则变压器的铁耗
网
ww w.
3）空气也是导磁的，磁路中存在漏磁现象； 4）含有铁磁材料的磁路几乎都是非线性的。
8.1.10
说明直流磁路和交流磁路的不同点。
应电动势；
2）直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心损耗； 3）交流磁路中磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸变。
用叠加原理，为什么？
【答】有：安培环路定律、磁路的欧姆定律、磁路的串联定律和并联定律；不能，因为磁 路是非线性的，存在饱和现象。
（2） 变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率 （3） 变压器频率增加，激磁电抗增加，漏电抗不变
（4） 变压器空载运行时原边加额定电压，由于绕组电阻 r1 很小，因此电流很大 （错
co
m
（5） 只要使变压器的原付绕组匝数不同，就可达到变压的目的。
（对
）
（6） 一台 50HZ 的变压器接到 60HZ 的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将减小。 （对 ）
8.1.7 磁滞损耗和涡流损耗是什幺原因引起的？它们的大小与那些因素有关？ 【答】 磁滞损耗由于 B 交变时铁磁物质磁化不可逆，磁畴之间反复摩擦，消耗能量而产 生的。它与交变频率 f 成正比，与磁密幅值
课 后
答
案
8.1.6 额定电压一定的交流铁心线圈能否施加大小相同的直流电压？
网
ww w.
涡流而产生的功率损耗，而磁滞损耗是因为铁心被反复磁化时的磁滞现ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ而引起的功率损
答
案
网
解：当在气隙处不考虑边缘效应时，各处的磁密 硅钢片磁路长度 l
= 30 + 80 = 110 （mm）
铸钢磁路长度 l r = 30 + 80 + 60 − 1 = 169 （mm） 查磁化曲线： H
= 2.09 （A/mm）
空气之中： H a = 故：各段磁路上的磁位降
B 14 = = 1.11×103 （A/mm） µ 0 4π × 10−4
kh da
w.
，
co
2）自然界中无对磁通绝缘的材料；
m
图 8-51 解：副线圈中感应电势的瞬时值
e ＝w
2
2
dφ dt
m
2
∴ 感应电势 e2 的有效值计算公式为：
2
2
m
ww w.
图 8-52
D D
8.1.13
磁路结构如图 8-52 所示，欲在气隙中建立 7 ×10 韦伯的磁通，需要多大的磁势？
课 后
8.2.7 变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？ 【答】铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。 绕组: 构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。 分接开关: 变压器为了调压而在高压绕组引出分接头,分接开关用以切换分接头,从
课 后
U1 U 增大，所以 U 2 = N 2 2 将增大。或者根据 U 1 ≈ E1 = 4.44 fN 1 Φ m ，若 N1 减小， N1 N1
第 8 章习题答案
8.1.1 填空题 （１）两个铁心线圈除了匝数不同（N1 > N2）外，其他参数相同，若将这两个线圈接在 同一交流电源上，他们的磁通Φ1___<_____Φ2。 （>，<，=） （２）交流铁心线圈，当线圈匝数Ｎ增加一倍，则磁通 Φ将__减小____，磁感应强度 B 将__减小____。 （增大，减小，不变） （３）一个理想变压器，空载电流忽略不计。原副边匝数之比 N1 / N2=2，且处于满载情 况。当 (4) 磁通恒定的磁路称为 ｍＡ时，其副边电流为_ 直流磁路 ______mA。 。
C:增加很多倍;
kh da
w.
B ； A 。 （错 （错 ） ） ）
空载电流 A 变大
B
答
案
；接电感性负载设计，额定电压变化率 B 变小
（8） 一台 50Hz 的变压器接到 60Hz 的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将 B 。
课 后
A,增加 8.2.3 判断题
B,减小
C，不变.
（1）电源电压和频率不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载和空载时感应 电势 E1 为常数 （错）
的平方成正比。
2 p e = C e ∆2 f 2 Bm V
8.1.8 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？ 【答】 R m =
l ，其中：µ为材料的磁导率；l 为材料的导磁长度；A 为材料的导磁 µA
面积。磁阻的单位为 A/Wb 。
8.1.9 说明磁路和电路的不同点。 【答】1）电流通过电阻时有功率损耗，磁通通过磁阻时无功率损耗；