电器学习题

电器学习题
一、填空题
1、电器学的理论范畴为温升理论、电动力理论、电弧理论和电磁铁理论。

2、触头工作时，有两种不同情况下产生和熔焊，一种是严重过载另一种是短路电流。

3、磁路基尔霍夫第一定律是指在磁路中取某闭合曲面为一点，则流入及流出该点的磁通代数和恒等于零。

4、常用的触头材料分为三类：纯金属材料、合金材料和粉末合金材料。

5、电器的热时间常数越大，发热时温度上升越慢，冷却时温度下降越慢。

6、交流电磁铁极面附近装分磁环以后，工作气隙磁通分为内磁通和外磁通，两个磁通的吸力存在相位差，故可以消除衔铁的振动和噪声。

7、直流磁路导磁体的磁阻是导磁体的长度与导磁体的截面积*导磁体的磁导率的比值。

8、稳定燃烧的直流电弧，其电弧压降由阴极压降和阳极压降组成。

电弧电流增大时，电弧压降将反而减小。

9、电器发热的热源有导体（铜）的阻抗损耗、交变电磁场在导磁体（铁）中产生的磁滞与涡流损耗和绝缘材料的介质损耗。

10、电磁铁的静吸力特性是指衔接静止于不同工作气隙时，电磁吸力对工作气隙值的关系曲线。

在电磁铁吸合过程中，静吸力特性应大于反力特性，在电磁铁释放过程中，静吸力特性应小于反力特性。

11、电器触头的开距是指触头处于断开状态时其动静触头间的最短距离其数值是由它能否耐受电路中可能出现的过电压以及能否保证顺利熄灭电弧来决定的。

超程是指是触头运动到闭合位置后、将静触头移开时动触头还能移动的距离，其值取决于触头在其使用期限内遭受的电侵蚀。

初压力是指触头刚闭合时作用于它的正压力。

终压力是指触头闭合终止位臵的压力，其值由许多因素，诸如温升、熔焊等所决定。

12、电器触头接触电阻的大小与接触形式、接触压力、接触表面的粗糙度和材料性能等因素有关。

13、交流电弧的零休期是指从电弧电流在上半周熄灭时起到下半周重新起弧时止的一段时间。

14、单相交流电动力的大小随时间变化，其方向不随时间变化。

（填随、不随）。

15、对触头材料电气性能的要求有低的电阻率，电阻温度系数小，生弧极限参数高和电子逸出功及游离电位大。

16、两个平行导体，若通以方向相同的电流则产生互相吸
引的电动力；若通以方向相反方向的电流，则产生互相排斥的电动力。

17、电器通电后温度上升期间，其热平衡关系式为 Q放<Q 吸。

当温度达到稳定状态时，其热平衡关系式为 Q放=Q 吸。

18、若三相导体为直列平行布置，三相交流电流产生的电动力 B 相导体所受电动力最大。

19、接触电阻由收缩电阻和表面膜电阻组成。

20、电器散热的基本方式有热传导、对流和热辐射。

21、研究电弧的目的是主要侧重于掌握电弧产生与熄灭的规律，探索采取适当措施以熄灭电弧。

22、磁路的基尔霍夫第二定律是在磁路中，回路的磁动势等于同回路交链的全部电流。

23、国家标准中规定电器有四种工作制，它们是长期工作制、八小时工作制、短时工作制和反复短时工作制。

二、简答题
1、为什么决定电器零部件工作性能的是其温度，而考核质量的指标却是其温升？
答：金属载流体的温度超过某一极限后，机械强度明显降低，轻则发生形变，影响电器的正常工作；重则是电器损坏，以致影响其所在系统的工作。

此外。

与载流体联结或相邻的费载流体亦将不同程度受损。

故决定电器零部件工作性能的是
温度。

但考核电器质量时却是以温升作为指标，因为电器运行场所的环境温度因时因地而异，故只能人为的规定一个统一的环境温度，据此再规定允许的温升，以便考核。

2、电器中的电动力对电器有什么好处与危害？
答：电器中电动力的危害：损坏电器；破坏绝缘件；破坏结构件等。

电动力的好处：利用电动力作用增强电器触头间的接触压力；有利于熄灭电弧等。

3、电器触头的接触电阻是怎样产生的？
答：接触电阻是指两个导体接触时的附加电阻，因此产生的原因有两个：第一，由于接触面的凹凸不平，金属的实际接触面减小了，这样，当电流流过导体时，使电流线在接触面附近发生了严重的收缩现象，即在接触面附近导体有效的导电截面大大缩小，因而造成电阻的增加，这个电阻称为收缩电阻。

第二，接触面在空气中可能迅速形成一层导电性能很差的氧化膜附着于表面，也使电阻增大了，这部分电阻称为膜电阻。

因此，接触电阻是由收缩电阻和膜电阻组成。

4、电器触头在闭合过程中的振动有何危害？为减小触头在闭合过程中的振动应采取什么措施？
答：触头闭合过程中的振动危害有：使触头机械磨损增大；触头之间产生电弧，造成电磨损，发生熔焊。

采取措施是：增大触头初压力；提高触头弹簧刚度；减小运动部分最后的速度以及适当减小动触头系统的质量等。

5、与电路相比，磁路复杂性表现在哪里？
答：主要表现在：导磁体是用铁磁材料制成的，它的磁导率不是常数，而是随磁感应强度的大小在相当大的范围内变化，所以导磁体的磁阻不是常数，而是非线性的；空气的磁导率虽然是常数，但是，由于气隙磁通分布的不均匀性，气隙磁导的计算也不容易得到精确的结果。

磁路中除了主磁通还有漏磁通，使铁心和铁轭长度上各点的磁通值不相同，而且磁通势也是分布的。

6、扁平的母线和同样截面的圆导线，哪种载流量大？（需验证）
答：同材质的扁平的母线和同样截面的圆导线的载流量是扁平的母线大。

因为相同截面时扁平的周长大，即表面积大，这是电流的趋肤效应。

7、为保证吸合动作的可靠性，电磁机构的静态特性与机械反力特性应怎样配合？（需验证）
答：虽然电磁机构的静特征只能反映静止状态下电磁吸力与衔铁行程的关系，但它与机械反力特性间的配合仍是决定电器指标与运动性能的重要因素。

通常，电磁机构的静特征必须位于反电力特性的上方，以保证衔铁在吸合的过程不致被中途卡住。

但为了避免衔铁在运动过程中累积过多的动能，致使衔铁在吸合的过程中与铁心的猛烈撞击，有时也使静特性与反力特性相交。

8、在大气中自由燃弧的情况下，一个电极间两个并联的电弧是否都能稳定地燃烧，为什么? （需验证）
答：不能。

因为气体放电具有负阻特性，在并联时，当一个电弧的电流减小，就要求电压升高，才能维持这个较小电流的电弧，而并联的另一电弧限制了电压的升高，那么这个小电流的电弧将不能维持。

电感负载中存有磁场能，当电弧电流减小时，磁场能就会转变为电能（表现为产生出很高的自感电动势），使电弧难以熄灭。

9、触头的分断过程是怎样的？（需验证）
答：由于超程的存在，触头开始分断时，电路并没有断开，仅仅是动触头朝着与静触头分离的方向运动。

这时，超程和接触压力都逐渐减小，接触点也减小。

及至极限状态、仅剩一个点接触是，接触面积减至最小，电流密度非常巨大，故电阻和温升剧增。

以致触头虽仍闭合，但接触处的金属已处于熔融状态。

此后，动触头继续运动，终于脱离，但动静触头间并未形成间隙，而由熔融的液态金属桥所维系着。

液态金属的电阻率远大于固体金属的，故金属桥内热量高度集中，使其温度达到材料的沸点，并随即发生爆炸形式的金属桥断裂过程，触头间隙也形成了。

金属桥刚断裂时，间隙内充满着空气或其他介质及金属蒸汽，他们均具有绝缘性质。

于是，电流被瞬时截断，并产生
过电压，将介质和金属蒸汽击穿，使电流以火花放电乃至电弧的形式重新在间隙中流通。

此后，随着动触头不断离开静触头以及各种熄弧因素作用，电弧终将转化为非自持放电并最终熄灭，使整个触头间隙称为绝缘体，触头分断结束。

10、对低压电器保护性能的主要要求有哪些？
答：工作准确可靠、允许操作频率高、寿命长、体积小、重量小等。

它应能接通和分断额定电流和过载电流，但不能分断短路电流。

（主要有：1）.过电流保护；2）.欠电压和失电压保护；3）.断相保护；4）.漏电保护）。