华北电力大学电机学习题集及答案

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1、第45页共45页电机学习题集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

2、通最大值m表示）。图14.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。第45页共45页图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/mi

3、n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33.Thelinearmotorshown

4、inFig.4consistsofamovableconductorthatmaintainselectricalcontactwiththestationaryU-spapedconductorofinfinitelength,whosesidesareseparatedby0.5mandencloseuniformmagneticfieldof0.8T.Acurrentgeneratormaintainsaconstantcurrentintheclosedloop.Afteranacceleratingperiodaforceof10Nmaintainsa

5、10m/ssteady-statevelocityofthemovingconductor.(a)Whatisthemagnitudeofthecurrent?(b)Whatvoltageisinducedintheclosedloop?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。第45页共45页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0.00

6、3Wb，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()510203040506080110B0.1(T)611.013.614.815.516.016.417.217.3H100()140180250B0.1(T)18.318.819.52.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(50Hz

7、0.5mm厚)B(T)0.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.6H100()1.581.812.102.503.063.834.936.528.9012.620.137.8图53.已知磁路如图6所示，材料是D11硅钢片，（填充系数k=0.92），若线圈接在220V，50Hz的交流电源上，线圈匝数w=200匝，求励磁电流。（忽略线圈电阻的漏磁）D11硅钢片磁化曲线数据如下：B0.1(T)51011121314H100()1.23.64.66811.2B0.1(T)1516171819H100()173058100165第45页共45页

8、图6Ⅱ变压器习题三变压器