电机学 第一章磁路习题

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1、第一章磁路一、填空：1.磁通恒定的磁路称为直流磁路，磁通随时间变化的磁路称为交流磁路。2.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。3.铁磁材料的磁导率远大于非铁磁材料的磁导率。4.在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是磁动势。5.★★当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁通，电感，电流；对交流磁路，则磁通，电感，电流。减小，减小，不变；不变，减小，增大。二、选择填空1.★★恒压直流铁心磁路中，如果增大空气气隙。则磁通；电感；电流；如果是恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时，磁通；电感；电流。A：增加B：减小C：

2、基本不变答：B，B，C，C，B，A2.★若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻。A：增加3.★在电机和变压器铁心材料周围的气隙中磁场。A：存在4.磁路计算时如果存在多个磁动势，则对磁路可应用叠加原理。A：线形5.★铁心叠片越厚，其损耗A：越大三、判断1.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。答：对。2.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。答：错。3.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。答：对。4.★若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。答：对。5.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。答：对。6.★恒压交流铁心磁路

3、，则空气气隙增大时磁通不变。答：对。7.磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。答：错。8.★铁心叠片越厚，其损耗越大。答：对。四、简答1.电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。2.★磁滞损耗和涡流损耗是什幺原因引起的？它们的大小与那些因素有关？答：磁滞损耗由于B交变时铁磁物质磁化不可逆，磁畴之间反复摩擦，消耗能量而产生的。它与交变频率f成正比，与磁密幅值的α次方成正比。涡流损耗是由于通过铁心的磁通ф发生变化时，在铁心中产

4、生感应电势，再由于这个感应电势引起电流（涡流）而产生的电损耗。它与交变频率f的平方和的平方成正比。3.什么是软磁材料？什么是硬磁材料？答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。4.磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？答：，其中：

5、µ为材料的磁导率；l为材料的导磁长度；A为材料的导磁面积。磁阻的单位为。5.★说明磁路和电路的不同点。答：1）电流通过电阻时有功率损耗，磁通通过磁阻时无功率损耗；2）自然界中无对磁通绝缘的材料；3）空气也是导磁的，磁路中存在漏磁现象；4）含有铁磁材料的磁路几乎都是非线性的。6．★说明直流磁路和交流磁路的不同点。答：1）直流磁路中磁通恒定，而交流磁路中磁通随时间交变进而会在激磁线圈内产生感应电动势；2）直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心损耗；3）交流磁路中磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸变。7．基本磁化曲线与起始磁化曲线

6、有何区别？磁路计算时用的是哪一种磁化曲线？答：起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化，所得的B=f（H）曲线；基本磁化曲线是对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点连接所得的曲线。二者区别不大。磁路计算时用的是基本磁化曲线。8．路的基本定律有哪几条？当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时，磁路计算能否用叠加原理，为什么？答：有：安培环路定律、磁路的欧姆定律、磁路的串联定律和并联定律；不能，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。9．★在下图中，当给线圈外加正弦电压u

7、1时，线圈内为什么会感应出电势？当电流i1增加和减小时，分别算出感应电势的实际方向。答：在W1中外加u1时在W1中产生交变电流i1，i1在W1中产生交变磁通ф，ф通过W2在W2中和W1中均产生感应电势е2和e1，当i1增加时e1从b到a，е2从d到c，当i1减少时e1从a到b，е2从c到d。五、计算1.★下图是两根无限长的平行轴电线，P点与两线在同一平面内，当导体中通以直流电流I时，求P点的磁场强度和磁通密度的大小和r1方向。解：对于线性介质，迭加原理适用，A在P处产生磁场强度＝B在P出产生的磁场强度＝由于与方向相同，如图所示则＝+

8、感应强度＝＝(+)2.★上图中，当两电线分别通以直流电流（同向）I和异向电流I时，求每根导线单位长度上所受之电磁力，并画出受力方向。解：由于两根导体内通以同样大小的电流I，现在考虑其大小时，它们受力是相同的。一根导体在另一根导体处产生