《电机学》课后习题答案.pdf

《电机学》课后习题答案.pdf 本资源提供了《电机学》课后习题的答案，涵盖了磁路、变压器、电机等方面的知识点，并对应了 PLC 标签。下面对标题、描述、标签和部分内容进行了详细的解释和分析： 1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 磁路通常采用硅钢片制成，主要特点是导磁率高。电路通常采用紫铜线，主要特点是导电性能好，电阻损耗小。 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？ 磁滞损耗是铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦，消耗能量，产生功率损耗。涡流损耗是由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生。磁滞损耗和涡流损耗的大小与磁场交变频率f、磁通密度B、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？ 变压器电势是磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势。运动电势是线圈与磁场间的相对运动而产生的。变压器电势和运动电势的大小与磁密 B、运动速度v、导体长度l、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？ 自感电势是由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势。自感系数的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A、磁路平均长度l有关。闭合铁心的自感系数远大于木质材料。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，若一次绕组外加正弦电压u1、绕组电阻R1、电流 i1 时，问（1）绕组内为什么会感应出电动势？（2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组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 i1 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。 绕组内会感应出电动势是因为电流i1随时间变化，磁通随时间变化，电磁感应定律知ddteN产生感应电动势。 1.8 在图 1.30 中，如果电流i1 在铁心中建立的磁通是tm sin，二次绕组的匝数是2N，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量关系的复数表示式。 二次绕组内感应电动势有效值的计算公式是 Ef=4.44mEfN。感应电动势与磁通量关系的复数表示式是Ef=0.707mEfN。 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 所示，试分别求出下列条件下线圈内的感应电动势：（1）导体中通以直流电流I，线圈以线速度v 从左向右移动；（2）导体中通以电流sinmiIt，线圈不动；（3）导体中通以电流sinmiIt，线圈以线速度v 从左向右移动。 线圈内的感应电动势计算公式是E=BLv sinθ。感应电动势的大小与磁通量、线速度、导体电流有关。 1.10 在图 1.32 所示的磁路中，两个线圈都接在直流电源上，已知1I、2I、1N、2N，回答下列问题：（1）总磁动势F 是多少？（2）若2I反向，总磁动势F 又是多少？（3）电流方向仍如图所示，若在a、b 出切开形成一空气隙，总磁动势F 是多少？此时铁心磁压降大还是空气隙磁压降大？ 总磁动势F 的计算公式是F=NI。总磁动势F 的大小与磁通量、电流、匝数有关。铁心磁压降大于空气隙磁压降。