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《电机学》课后习题答案解析

第1章导论

1.1电机和变压器的磁路常采用什么材料成？这些材料各有哪些主要特性？

解：磁路：硅钢片。特点：导磁率高。

电路：紫铜线。特点：导电性能好，电阻损耗小.

电机：热轧硅钢片，永磁材料r铁氧体

1稀土钻

〔钦铁硼

变压器：冷轧硅钢片。

1.2磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？

解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，遨畴会不停转动，相互间产生摩擦,

消耗能量，产生功率损耗。与磁场交变频率/，磁通密度6,材料，体

积，厚度有关。

涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生

叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。与

磁场交变频率力磁通密度，材料，体积，厚度有关。

1.3变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？

解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势E=4.44/N@“。

运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的〃与磁密4,运动速度打导体长度/,

匝数N有关。

1.6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，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变

数，随什么原因变化？

解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。eL=-^r

对空心线圈：i//=U所以=-L支

t

LLat

自感：1=洋=牛=牛Ni/\m=N?%人,〃=华

所以，L的大小与匝数平方、磁导率〃、磁路截面积A、磁路平均长度/有关。

闭合铁心〃川），所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为〃。是常数，所以木

质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。

1.7在图1.30中，若一次烧组外加正弦电压〃I、绕组电阻R、电流八时，问

（1）绕组内为什么会感应出电动势？

（2）标出磁通、一次绕组的日感电动势、二次绕延的互感电动势的正方向；

（3）写出一次侧电压平衡方程式；

（4）当电流力增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。

解：（1）・・・山为正弦电压，，电流入也随时间变化，由，产生的磁通随时间变化，由电磁感

应定律知e=一N暮产生感应电动势.

(2)磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律q方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺

旋定则：四指指向电势方向，拇指为磁通方向。

⑶4=叫t+%喏

(4)八增加，如右图。人减小

1.8在图1.30中，如果电流人在铁心中建立的磁通是6二中,“sinm，二次绕组的匝数是

N?，试求二次绕组内感应电动势有效值的计算公式，并写出感应电动势与磁通曷关系

的套数表式。

E『67rfNQ=6兀旦NQ

2.7V2

⑵E=弓190。=-0.707少TV?6/90。

2

1.9有一单匝矩形线圈与一无限长导体在同一平面上，如图1.31所，试分别求出下列条件