磁路与铁心线圈电路课后习题
电机学课后问题详解
第一章磁路1-1磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的导磁性能有关，计算公式为R m=TA，单位：AWb1-2铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些因素有关？答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式P h =C h fB m V。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关；涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡流），通过电阻产生的损耗。
经验公式P h :-CFe f 1.3B m G。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-3图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm的DR320硅钢片叠成），叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为0.93，不计漏磁，试计算：（1）中间心柱的磁通为7.5X10土Wb不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流；（2）考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解：；磁路左右对称.可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况：铁心、气隙截面A 二 A. =0.025 1.25 10，0.93m2 = 2.9 10*m2（考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数）气隙长度1黄.=2: =5 10^m（7 5 ）“, 铁心长度I 1.25 2 5 -1.25 -0.025 2cm =12.45 10 m12 丿①7 5汇10°铁心、气隙中的磁感应强度B二B 75 104T =1.29T2A 2 汽 2.9 汇10（1）不计铁心中的磁位降：气隙磁场强度H.二旦；=—A'm=：1.0 106 A m° % 4兀汇10磁势F I二F. = H • l . =1.0 106 5 10*A = 500A电流I =旦=0.5AN（2）考虑铁心中的磁位降：铁心中B =1.29T 查表可知：H = 700A m铁心磁位降F F°二H l =700 12.45 10‘A=87.15AF I=F . F F e =500A87.15A =587.15AI 上:0.59AN1-4图示铁心线圈，线圈 A 为100匝，通入电流1.5A ，线圈B 为50匝，通入电流1A ,铁心截面积均匀，求 PQ 两点间的磁位降。
第七章 磁路答案
思考题一、判断题1、磁感应强度一定时，磁场强度与铁磁材料的磁导率成正比。
×2、真空的磁导率等于零。
×3、只有直流励磁电流才能在铁磁材料中引起剩磁。
×4、剩磁对某些电机和电器有不利的影响。
√5、电机和变压器的铁心采用硬磁材料。
×6、矩磁材料一般用来制造永久磁铁。
×7、直流电磁铁的铁心，稳定工作时既有磁滞损耗，也有涡流损耗。
×8、工程上，将由铁磁材料组成，磁力线集中通过的闭合路径称为磁路。
√9、在电机和电器中，磁路通常是无分支的闭合路径。
×10、为了保护励磁线圈不出现短路故障，电磁铁铁心通常设有短路环。
×二、选择题1、直流铁心线圈，当线圈匝数N增加一倍，则磁通Φ将(a )，磁感应强度B将(a )。
(a) 增大(b) 减小(c) 不变2、交流铁心线圈，当线圈匝数N增加一倍，则磁通Φ将(b )，磁感应强度B将(b )。
(a) 增大(b) 减小(c) 不变3、交流铁心线圈，当铁心截面积A加倍，则磁通Φ将( c)，磁感应强度B将( b )。
(a) 增大(b) 减小(c) 不变4、交流铁心线圈，如果励磁电压和频率均减半，则铜损P C u将( c )，铁损P Fe将( b)。
(a) 增大(b) 减小(c) 不变5、交流铁心线圈，如果励磁电压不变，而频率减半，则铜损P C u将( a )。
(a) 增大(b) 减小(c) 不变6、图 7-18为一直流电磁铁磁路，线圈接恒定电压U。
当气隙长度δ增加时，磁路中的磁通Φ将(b )。
(a)增大(b)减小(c)保持不变图 7-18 选择题第7题图7、图 7-19为一交流电磁铁磁路，线圈电压U保持不变。
当气隙长度δ增加时，线圈电流i将( a )。
(a)增大(b)减小(c)保持不变图 7-19 选择题第8题图8、在电压相等的情况下，将一直流电磁铁接到交流电源上，此时线圈中的磁通Φ将( b )。
(a) 增大 (b) 减小 (c) 保持不变9、交流电磁铁线圈通电时，衔铁吸合后较吸合前的线圈电流将( b )。
第1章磁路习题与解答
第1章磁路一、填空：1.磁通恒定的磁路称为，磁通随时间变化的磁路称为。
答：直流磁路，交流磁路。
2.电机和变压器常用的铁心材料为。
答：软磁材料。
3.铁磁材料的磁导率非铁磁材料的磁导率。
答：远大于。
4.在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是。
答：磁动势。
5.★★当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁通，电感，电流；对交流磁路，则磁通，电感，电流。
答：减小，减小，不变；不变，减小，增大。
二、选择填空1.★★恒压直流铁心磁路中，如果增大空气气隙。
则磁通；电感；电流；如果是恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时，磁通；电感；电流。
A：增加 B：减小 C：基本不变答：B，B，C，C，B，A2.★若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻。
A：增加 B：减小 C：基本不变答：A3.★在电机和变压器铁心材料周围的气隙中磁场。
A：存在 B：不存在 C：不好确定答：A4.磁路计算时如果存在多个磁动势，则对磁路可应用叠加原理。
A：线形 B：非线性 C：所有的答：A5.★铁心叠片越厚，其损耗。
A：越大 B：越小 C：不变答：A三、判断1.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
（）答：对。
2.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。
（）答：错。
3.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。
（）答：对。
．4.★若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。
（）答：对。
5.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。
（）答：对。
6.★恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时磁通不变。
（）答：对。
7.磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。
（）答：错。
8.★铁心叠片越厚，其损耗越大。
（）答：对。
四、简答1.电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。
2.★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。
第6章 磁路与铁心线圈电路例题
一环型铁心线圈，尺寸如图示，铁心材料为铸钢，磁路中含有长度为两厘米的空气隙。
设线圈中通有1A 的电流，如要得到0.9T 的磁感应强度，试求线圈匝数。
15cm 10cm 0.2cm I解:磁路的平均长度为L=(10+15)/2*3.14=39.2cm 铸钢磁路的长度为L 1=39.2-0.2=39cm 查图6.1.5磁化曲线,当B=0.9T 时，H=500A/m ，于是H 1L 1=500·39·10-2=195A对空气隙H 0L 0= L 0B 0 / 0=1440ANI=H 1L 1+ H 0L 0=1635A ?例1直流电磁铁磁路如图示。
分在衔铁吸合前后的电流、磁通的变化情况。
IUΦ1）因电流只与电源电压和线圈电阻有关，所以，吸合前后电流不变：I=U/R2）因磁动势一定，F=NI吸合前，磁路中气隙大，磁阻大，Φ小；吸合后，磁路中气隙小，磁阻小，Φ大。
) (m R FΦ=例2在吸合过程中若外加电压U 不变,则Φ不变。
i u Φm RΦIN =∴电磁铁吸合后(气隙小）小电流小。
m R ∴如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线圈中的电流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。
交流电磁铁磁路如图示。
分析在衔铁吸合前后的电流、磁通的变化情况。
电磁铁吸合前(气隙大）大电流大；m R 例3注意！信号源电动势E = 80V ，内阻R 0=400 Ω，负载电阻R L =4Ω。
1）负载直接接在信号源上时，信号源的输出功率。
1）将负载直接接到信号源上，得到的输出功率为：例4求：2）阻抗匹配时变压器的变比及输出功率功率。
W 16.04)400480()(220=⨯+=⨯+=L L R R R E P 解：2）阻抗匹配时应使R L =R 0将负载通过变压器接到信号源上变换阻抗。
1i E 2u 2i LR 1N 2N R 0输出功率为：21=10≈N N K 则变比：L L R K R 2= =400Ω´W 40400)40040080()(220=⨯+=⨯+=L L R R R E P ´´220/110V 的变压器的原副线圈的匝数为1000/500匝，如把原幅边匝数变成2/1匝，行不行？不行。
电工技术习题答案第六章
第六章 磁路与变压器习题参考答案1．有两个如图6-4所示的环形金属，外套绕组，大小完全相同，一个是铁的，另一个是铜的，所套绕组的匝数和通过的电流相等，试问（1）两环中的H 和B 是否相等？（2）如果在两环上各开一个相同的缺口，两环中的H 和B 有何变化？答:（1）H 相同，B （＝μH ）不同。
（2）空气和铜都是非铁磁材料，值相近，但空气与铁的导磁率相差很大。
因此铜环上开缺口H 和B 无变化，铁环上开缺口后H 不变，B 大大减小。
2．如果交流电源电压的有效值和直流电源电压相等,试比较以下四种情况通过线圈的电流和功率的大小,并说明其理由。
（1）将一个空心线圈先后接到直流电源；（2）将一个空心线圈先后接到交流电源；（3）这个线圈中插入铁心后接到直流电源；（4）这个线圈中插入铁心后接到交流电源；答:交流电压的有效值和直流电压相等，设为U 。
空心线圈接到直流电源和交流电源上，电流分别为I 1＝U /R 和I 2＝U /22L X R +，故I 1>I 2；功率分别为P 1=UI 1,P 2=UI 2cos φ,故P 1>P 2。
插入铁心后，再接到直流电源上，I 1、P 1不变；再接到交流电源上，因X L =2πfL 增大，故I 2减小、P 2也减小（功率因数也降低）。
3．将铁心线圈接在直流电源上，当发生下列三种情况时，铁心中的电流和磁通有何变化？（1）铁心截面积增大，其它条件不变；（2）线圈匝数增加，导线电阻及其他条件不变；（3）电源电压降低，其它条件不变。
答:将铁心线圈接在直流电源上I=U/R ，φ＝INS μ/l ，故（1）S 增大时，I 不变，φ增大；（2）N 增加时，I 不变，φ增大；（3）U 降低时，I 、φ都减小。
4．将铁心线圈接到交流电源上，当发生以上三种情况时，铁心中的电流和磁通又有何变化？答:将铁心线圈接到交流电源上，则22)2(/fL R U I π+=，φm ≈U/4.44fN ,又根据L=N 2μS/l ,可知（1）S 增大时，L 增大，I 减小，φm 不变；（2）N 增加时，L 增大，I 减小，φm 不变；（3）U 降低时，I 、φ都减小。
电路磁路习题答案
电路磁路习题答案电路磁路习题答案在学习电路磁路时，习题是帮助我们巩固知识、理解概念以及培养解决问题能力的重要工具。
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1. 电路中的电阻和电感串联，求总阻抗和相位差。
答案：假设电阻为R，电感为L。
根据串联电路的特性，总阻抗Z等于电阻R和电感L的阻抗之和。
电阻的阻抗为R，电感的阻抗为jωL（其中j为虚数单位，ω为角频率）。
所以总阻抗为Z = R + jωL。
相位差为电感的阻抗相对于电阻的阻抗的相位差，即tan(相位差) = ωL/R。
2. 电路中的电容和电感并联，求总阻抗和相位差。
答案：假设电容为C，电感为L。
根据并联电路的特性，总阻抗Z等于电容C和电感L的阻抗的倒数之和的倒数。
电容的阻抗为1/(jωC)（其中j为虚数单位，ω为角频率），电感的阻抗为jωL。
所以总阻抗为Z = (jωL * 1/(jωC)) / (jωL +1/(jωC))。
相位差为电感的阻抗相对于电容的阻抗的相位差，即tan(相位差) =ωL/(1/(ωC))。
3. 电路中的电容和电阻串联，求总阻抗和相位差。
答案：假设电容为C，电阻为R。
根据串联电路的特性，总阻抗Z等于电容C和电阻R的阻抗之和。
电容的阻抗为1/(jωC)（其中j为虚数单位，ω为角频率），电阻的阻抗为R。
所以总阻抗为Z = R + 1/(jωC)。
相位差为电容的阻抗相对于电阻的阻抗的相位差，即tan(相位差) = 1/(ωC)/R。
4. 电路中的电容和电阻并联，求总阻抗和相位差。
答案：假设电容为C，电阻为R。
根据并联电路的特性，总阻抗Z等于电容C和电阻R的阻抗的倒数之和的倒数。
电容的阻抗为1/(jωC)（其中j为虚数单位，ω为角频率），电阻的阻抗为R。
所以总阻抗为Z = (R * 1/(jωC)) / (R + 1/(jωC))。
相位差为电阻的阻抗相对于电容的阻抗的相位差，即tan(相位差) = R/(1/(ωC))。
电工技术第7章课后习题及详细解答
电工技术第7章课后习题及详细解答篇一：电工技术第7章(李中发版)课后习题及详细解答第7章磁路与变压器7.1某磁路气隙长的磁阻和磁动势。
分析由磁路的欧姆定律，，其中解磁通Φ为：磁阻Rm为：（1/H）磁动势F为：7.2有一匝数（A）的线圈，绕在由硅钢片制成的闭合铁心上，磁路平均长度为，，截面积，气隙中的磁感应强度，求气隙中可知，欲求磁动势F，必须先求出磁阻Rm和磁通Φ，而为空气的磁导率，H/m。
（Wb）截面积，励磁电流，求：（1）磁路磁通；（2）铁心改为铸钢，保持磁通不变，所需励磁电流I为多少？分析第（1）小题中，因为磁通，故欲求磁通Φ，必须先求出磁感应强度B，，所以得先求出磁场强度H。
H可由均匀磁路的安培环路定律求出，求出H后即可从磁化曲线上查出B。
第（2）小题中，磁通不变，则磁感应强度不变，由于磁性材料变为铸钢，故磁场强度不同。
根据B从磁化曲线上查出H后，即可由安培环路定律求出所需的励磁电流I。
解（1）根据安培环路定律，得磁场强度H为：（A/m）A/m时硅钢片的磁感应强度B为：（T）（Wb）T，在图7.1上查出对应于在图7.1上查出当磁通Φ为：（2）因为磁通不变，故磁感应强度也不变，为T时铸钢的磁场强度H为：（A/m）所需的励磁电流I为：（A）可见，要得到相等的磁感应强度，在线圈匝数一定的情况下，采用磁导率高的磁性材料所需的励磁电流小。
7.3如果上题的铁心（由硅钢片叠成）中有一长度为且与铁心柱垂直的气隙，忽略气隙中磁通的边缘效应，问线圈中的电流必须多大才可使铁心中的磁感应强度保持上题中的数值？分析本题的磁路是由不同材料的几段组成的，安培环路定律的形式为。
其中气隙中的磁场强度可由公式求出，而铁心（硅钢片）中的磁场强度可根据B从磁化曲线上查出（上题已求出）。
解因为磁感应强度保持上题中的数值不变，为T，由上题的计算结果可知硅钢片中对应的磁场强度H为：（A/m）气隙中的磁场强度为：（A/m）所需的励磁电流I为：（A）可见，当磁路中含有空气隙时，由于空气隙的磁阻很大，磁动势差不多都用在空气隙上。
电路与磁路习题解答
（C）
2-7．试用戴维南定理求下图所示电路中的电流I。
(a)
解：(a)在求等效电源电压的电路中，对回路列电压方程： 解得
再列回路方程： 或 可解得
由求等效电阻的电路可见： ，
由戴维南等效电路得：
(b)
解：（b）
(C)
解：(C)
2-8．试用戴维南定理求下图所示电路中的电流I。
解：在求等效电源电压的电路中，回路电流
2-4、在下图所示电路中，用支路电流法列出求解各支路电流的KCL和KVL方程。
(a) (b) (c)
解：先标出各支路电流方向如图，然后对节点和回路列方程：
2-5、试用叠加定理求上图所示电路(a)/(b)中R1和R2支路的电流。
(a)解：先画出原图的分解电路图（即每个电源单独作用的等效电路）如上，然后分别求解。
解：
3-26、电阻R=30Ω，电感L=40mH的线圈与C=100μF的电容串联后，接到ω=1000rad/s的正弦电源上，已知电容电压 ，试求：（1）电流、电压相量 、 、 、 （电源电压）。
（2）绘出电压、电流相量图。
解：
电路呈感性。（2）
3-27、如下图，已知R=8Ω,XL=6Ω，Xc=12Ω，u=40 sinωt（V），（1）试求电压u1。（2）画u1，uC，u的相量图。
视在功率S=_200×1=200VA_。
3-7、并联_合适的电容_可以提高感性电路功率因数。提高功率因数的意义主要为_使电源设备的容量得到充分利用和减小输电线路的电能损耗。
3-8、一个可变电容Ｃ和定值电阻Ｒ串联后接至有效值、频率均固定不变的正弦电压上，各电压和电流均取关联参考方向，则当C增大时，电流Ｉ_增大_；uＣ滞后于u的相位角__增大_。(XC减小，串联的总阻抗减小，I增大；XC减小，容性减弱，阻性增强，u向uR靠近，u与uC夹角增大。可参阅题3-4的图解)
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第6章 磁路与铁心线圈电路
62、某单相变压器如图所示，两个原绕组的额定电压均为110V ，副绕组额定电压为，若电源电压为220V ，则应将原绕组的( a )端相连接，其余两端接电源。
(a)2和3； (b)1和3； (c)2和4。
63、变压器的铁损耗包含( b )，它们与电源的电压和频率有关。
(a)磁滞损耗和磁阻损耗 ； (b)磁滞损耗和涡流损耗； (c)涡流损耗和磁化饱和损耗。
64、变压器的铜损耗与负载的关系是( a )。
(a)与负载电流的平方成正比例； (b)与负载电流成正比例； (c)与负载无关。
65、变压器副边的额定电压是指当原绕组接额定电压时副绕组( b )。
(a)满载时的端电压； (b)开路时的端电压； (c)满载和空载时端电压的平均值。
66、一个R L =8的负载，经理想变压器接到信号源上，信号源的内阻R 0=800，变压器原绕组的匝数N 1=1000，若要通过阻抗匹配使负载得到最大功率，则变压器副绕组的匝数N 2应为( a )。
(a)100； (b)1000； (c)500。
67、一个负载R L 经理想变压器接到信号源上，已知信号源的内阻R 0=800，变压器的变比K=10。
若该负载折算到原边的阻值R L 正好与R 0达到阻抗匹配，则可知负载R L 为 ( c )。
(a)80 ； (b)； (c)8。
68、一个信号源的电压U S =40V ，内阻R 0=200，通过理想变压器接R L =8
的负载。
为使负载电阻换算到原边的阻值'=R L
200 Ω，以达到阻抗匹配，则变压器的变比K 应为( c )。
(a)25； (b)10； (c)5。
69、某理想变压器的变比K=10，其副边负载的电阻R L =8。
若将此负载
电阻折算到原边，其阻值'R L
为( b )。
(a)80； (b)800； (c)。
70、输出变压器原边匝数为N 1，副边绕组有匝数为N 2和N 3的两个抽头。
将16的负载接N 2抽头，或将4的负载接N 3抽头，它们换算到原边的阻抗相等，均能达到阻抗匹配，则N 2:N 3应为( c )。
(a)4:1； (b)1:1； (c)2:1。
71、有一单相变压器，额定容量为S
N
=50kVA，额定电压为10kV/230V，空
载电流I
为额定电流的3％，满载时副边电压为220V，则其电压调整率 U0%为( c )。
(a)0；(b)3%；(c)%。
72、一台单相变压器的额定容量S
N
=50kVA，额定电压为10kV/230V，空载
电流I
为额定电流的3％，则其空载电流为( a )。
(a)0.15A；(b)6.51A ； (c)1.7A。
73、一台单相变压器的额定容量S
N
=50kVA，额定电压为10kV/230V，满载
时副边端电压为220V，则其额定电流I
1N 和I
2N
分别为( c )。
(a)5A和227A；(b)227A和5A ；(c)5A和217A。