电工技术 教学课件 常晓玲 习题答案第六章.pdfVIP

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。 2 2 空心线圈接到直流电源和交流电源上，电流分别为I ＝U/R 和I ＝U/ ，故 1 2 R X  L I I ；功率分别为P =UI ,P =UI cos φ,故P P 。 1 2 1 1 2 2 1 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 =2 πfL 增大， 故I2 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？ I U R/ fL(2 ) 2  2 ，φ ≈U/4.44fN ,又根据L=N2 答:将铁心线圈接到交流电源上，则 m μS/l,可知 （1）S增大时，L增大，I减小， φ 不变； m （2 ）N增加时，L增大，I减小， φ 不变； m （3 ）U 降低时，I 、φ都减小。 5 ．有一交流铁心线圈接在 220V ，50HZ的正弦交流电源上，线圈的匝数为 733 匝，铁 2 ，求： 心截面积为 13cm （1）铁心中的磁通最大值和磁感应强度最大值是多少？ （2 ）若在此铁心上再套一个匝数为60 的线圈，则此线圈的开路电压是多少？ 解：（1）磁通最大值Φ =U/4.44fN m =220/(4.44 ×50 ×733)=0.00135Wb 磁感应强度最大值B -4 = Φ /S=0.00135/(13 ×10 )=1.04T m m （2 ）开路电压U ≈4.44fN Φ =4.44 ×50 ×60 ×0.00135=18V 20