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电机学习题集 1 概论 习题一 感应电动势和电磁力 一、思考题 1. 变压器电动势、运动电动势、自感电动势和互感电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 2. 自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个绕在木质材料上，哪一个的自感系数是常数？哪一个是变数，随什么原因变？ 3. 在图1中，党给原线圈外加正弦电压u1时，线圈内要感应电动势。 （1）当电流i1按图1中方向减小时，标出此时感应电动势实际方向。 （2）如果i1在铁心中建立的磁通=msint，副线圈咂数是2，试求副线圈内感应电动势有效值的计算公式。（用频率f1副边匝数2和磁通最大值m表示）。 图1 4. 电磁感应定律有时写成e=-，有时写成e=-，有时写成e=-。这三种表示法之间有什么差别？从一种写法改为另一种写法需要什么附加条件？在什么情况下把电磁感应定律写成e=？是分析说明之。 5. 如图2所示，磁通限定在虚线所围的范围内，“+”表示磁力线垂直进入纸面，在图示各种情况下，导电环移动到虚线位置时，试问在运动时环内是否产生感应电动势，若有感应电动势，是确定其方向。 图2 二、计算题 1. 设有100匝长方形线框，如图3所示，线框尺寸为a=0.1m，b=0.2m，线圈在均匀磁场中环绕着连接场边中心点的轴线以均匀转速n=1000r/min旋转。均匀磁场的磁密B=0.8T，试求： （1）线圈中感应电动势的时间表达式； （2）感应电动势的最大值及出现最大值的位置； （3）感应电动势的有效值。 2. 线圈匝数尺寸同图3，位于均匀的恒定磁场中，磁通密度B=0.8T，设在线圈中通以10安电流且按顺时针流动，求： （1）当线圈平面与磁力线垂直时，线圈各边所受的力是多少？作用的方向如何？作用在该线圈上的转矩为多少？ （2）当线圈平面与磁力线平行时，线圈各边所受的力是多少？作用的方向如何？作用在该线圈上的转矩为多少？ （3）线圈受转矩后便要转动，试求线圈在不同位置时转矩的表达式。 图3 3. The linear motor shown in Fig.4 consists of a movable conductor that maintains electrical contact with the stationary U-spaped conductor of infinite length, whose sides are separated by 0.5m and enclose uniform magnetic field of 0.8T. A current generator maintains a constant current in the closed loop. After an accelerating period a force of 10N maintains a 10m/s steady-state velocity of the moving conductor. What is the magnitude of the current? What voltage is induced in the closed loop? 图4 习题二 磁路计算 一、思考题 1 .试比较磁路和电路的相似点与不同点，并叙述磁路计算的一般方法。 2. 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有哪些主要特性。 二、计算题 1. 一铁环的平均半径为0.3m，铁环的横截面积为一直径等于0.05m的圆形，在铁环上绕有线圈，当线圈中的电流为5A时，在铁心中产生的磁通为0.003Wb，试求线圈应有的匝数。 铁环所用的材料为铸铁，其磁化曲线有如下数据： H100() 5 10 20 30 40 50 60 80 110 B0.1(T) 6 11.0 13.6 14.8 15.5 16.0 16.4 17.2 17.3 H100() 140 180 250 B0.1(T) 18.3 18.8 19.5 2. 对于图5，如果铁心用硅钢片叠成，截面积Ac=12.250.0001 ，填充系数k=0.92，铁心的平均长度lc=0.4m，空气隙=0.50.001m，线圈的匝数为600匝。试求产生磁通=110.0001Wb时所需的励磁磁动势和励磁电流。（不考虑气隙的边缘效应） D23硅钢片磁化曲线数据如下(50Hz0.5mm厚) B(T) 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 H100 () 1.58 1.81 2.10 2.50 3.06 3.83 4.93 6.52 8.90 12.6 20.1 37.8 图5 3. 已