电工与电子技术习题解答

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1、第7章变压器本章的主要任务是学习磁场的物理量、磁性材料的磁性能以及磁路的基本概念，掌握交流铁心线圈电路的基本概念。研究变压器的基本构造、工作原理和特性。本章基本要求(1)正确理解磁路的基本概念和基本物理量；电磁、磁电转换；(2)学习交流铁心线圈电路的电磁关系、电压电流关系及能量和功率问题；(3)掌握磁路的基本定律；(4)掌握变压器的工作原理；变压器的外特性；变压器主要性能指标；(5)了解变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换；变压器绕组的极性测定。本章习题解析7-1变压器是否能用来变换恒定直流电压？为什么？解变压器的工作原理是电磁感应原理，即原边

2、交变的电流在铁芯激发交变的磁场，副边的线圈在交变的磁场中产生交变的感应电动势。平稳的直流电不可能有这种“电生磁-磁生电”的持续变换过程。因此，没有直接用于直流电传输的变压器。7-2变压器的主磁通与什么因素有关？当原边电压不变，副边负载变化时，工作磁通的大小会变化吗？解影响主磁通大小的因素是:电源电压U1、电源频率f和一次侧线圈匝数N1，与铁心材质及几何尺寸基本无关。副边负载变化时，工作磁通的大小会变化。7-3变压器原、副边之间没有电的直接联系，原边输出的能量是怎样传递到副边的？当变压器副边负载减小时，原边供给的能量与减小，为什么？解变压器的基本

3、原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理：当一次侧绕组上加上电压Ú1时，流过电流Í1，在铁芯中就产生交变磁通Ø1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势É1，É2，感应电势公式为：E=4.44fNØm。式中：E-感应电势有效值，f-频率，N-匝数，Øm-主磁通最大值。19由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压Ú1和Ú2大小也就不同。当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流（Í0），这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流Í2时，也在铁芯中产生磁通，

4、力图改变主磁通，但一次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流Í0，一部分为用来平衡Í2，所以这部分电流随着Í2变化而变化。当电流乘以匝数时，就是磁势。上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用，变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。7-4单项变压器原边接在3300V的交流电源上，空载时副边接上伏特计，其读数为220V，如果副边有20匝，试求：①变压比；②原边的匝数。解K=U1/U2≈E1/E2=N1/N2=N1=15N2=15×20=3007-5一台频率f=50HZ的变压器，原边为120匝，副边为60匝，

5、如果原边接在2300V的电源上，试求：①铁心中的最大磁通，②空载时副边的端电压。解①因为E1= 4.44fN1Фm Фm =韦伯②空载时副边的端电压E2= 4.44fN2Фm=4.44×50×60×0.087=1150V7-6已知单相变压器的容量是1.5KV﹡A，电压为220/110V。试求原、副边的额定电流。如果副边电流是13A，则原边电流是多少？解SN=U2NI2N=U1NI1N=1.5×103I1N=AI2N=如果副边电流是13A，则原边电流是I1N=7-7一台晶体管收音机的输出端要求匹配阻抗为450Ω19时输出功率最大，现接一个负载阻抗

6、为80Ω的扬声器，若用变压器进行阻抗变换，求输出变压器的变比。解信号源K=2.377-8有一台容量是5KV﹡A，电压为10000/230V的单相变压器，如果在原边两端加上额定电压，在额定负载下测定副边电压为223V，求此变压器原、副边的额定电流及电压变化率。解因为SN=U2NI2N=U1NI1N=5×103变压器外特性变化的程度用电压变化率ΔU%表示，U20：原边加额定电压、副边开路时，副边的输出电压。电压变化率是一个重要技术指标，直接影响到供电质量。电压变化率越小，变压器性能越好。7-9一台变压器效率为97%，接于电压为6600V的供电线路上

7、，原边输入功率P1=30KW，变压器的副边电压为225V，副边电路的功率因素cosφ2=0.84，试求变压器的变比及副边电路的电流。解变比19因7-10图7-27，当闭合S时，画出两回路中电流的实际方向。解根据同极性端的定义，图中的电流正方向应由“·”端流入。对于S闭合瞬间，i1实际方向应指向“·”端，有楞次定律知i2实际方向应使其产生的磁通抵消i1产生的磁通，故应由“·”端流出。图7-277-11Y/Δ连接的三相变压器，相电压的变比k=2，如果原边线电压为380V，问副边线电压是多少？如果副边线电流为173A，问原边线电流是多少？解Y/Δ连接

8、的三相变压器线电压之比为：因7-12在图7-28所示的自耦变压器的副边电路中，接入具有电阻4Ω、感抗3Ω的负载，试求I1、I2和U27-13某三相变压