第8章习题答案
8.1.1填空题
（１）两个铁心线圈除了匝数不同（N1 > N2）外，其他参数相同，若将这两个线圈接在同一交流电源上，他们的磁通Φ1___<_____Φ2。（>，<，=）
（２）交流铁心线圈，当线圈匝数Ｎ增加一倍，则磁通Φ将__减小____，磁感应强度B将__减小____。（增大，减小，不变）
（３）一个理想变压器，空载电流忽略不计。原副边匝数之比N1 / N2=2，且处于满载情况。当
ｍＡ时，其副边电流为_
______mA。
(4) 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 。 (5) 电机和变压器常用的铁心材料为 软磁材料 。
(6) 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 减小 ，电感 减小 ，电流 不变 ；对交流磁路，则磁通 不变 ，电感 减小 ，电流 增大 。 8.1.2 选择题
（１）一空载变压器，其原绕组电阻为22Ω，当原边加上额定电压220Ｖ时，原绕组中电流为__C____。
（Ａ）10A （Ｂ）>>10A
（Ｃ）<<10A
（２）一空心线圈两端加一交流电压Ｕ，通过电流为Ｉ。若将铁心插入线圈，线圈中的电流将__B_____。
（Ａ）增大 （Ｂ）减小
（Ｃ）不变
（３）直流铁心线圈，当铁心截面积Ａ加倍，则磁通将__C___，磁感应强度Ｂ将__B____。
（Ａ）增大
8.1.3 判断题
（１）变压器副边电流总是与其副边端电压同相位。（ × ） （２）一台降压变压器也可以反过来用作升压变压器。（√ ）
（３）若将空载变压器原绕组的扎数增加１倍，而所加电压不变，则空载电流也不变。
（ × ）
（4）电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。 （ √ ） （5）铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。 （ × ）
（Ｂ）减小 （Ｃ）不变
（6）在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。 （ √ ） （7）若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。 （√ ） （8）在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。 （√ ） （9） 恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时磁通不变。 （ √ ） 8.1.4 磁路的结构一定，磁路的磁阻是否一定即磁路的磁阻是否是线性的？
【答】磁路的结构一定（即尺寸、形状和材料一定）时，磁路的磁通并不一定。因为磁性材料的磁导率μ不是常数（B 与H 不是正比关系），即磁路的磁阻是非线性的。
8.1.5 恒定(直流)电流通过电路时会在电阻中产生功率损耗，恒定磁通通过磁路时会不会产生功率损耗？
【答】恒定的磁通通过磁路时，不会在磁路中产生功率损耗，即直流磁路中没有铁损耗。这是因为铁心损耗包括涡流损耗和磁滞损耗，其中涡流损耗是由交流磁场在铁心中感应出的涡流而产生的功率损耗，而磁滞损耗是因为铁心被反复磁化时的磁滞现象而引起的功率损耗。由于恒定磁通既不会在铁心中产生涡流又不会使铁心交变磁化，所以恒定磁通通过磁路时不会产生功率损耗。
8.1.6 额定电压一定的交流铁心线圈能否施加大小相同的直流电压？
【答】如果给交流铁心线圈施加了与交流电压大小相等的直流电压会把线圈烧毁。这是因为交流铁心线圈上施加的交流电压绝大部分被感应电动势所平衡（U≈E），漏阻抗上的电压很小，因而励磁电流很小。如果是施加同样大小的直流电压，由于线圈中没有感应 电动势与之平衡，全部电压降落在线圈本身的电阻上，该电阻值是很小的，因此将会产生很大的直流励磁电流，使线圈烧毁。如果系统有过流保护装置，此时保护装置将动作跳闸。
8.1.7 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Bm的α次方成正比。ph?ChfBmV
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Bm的平方成正比。
pe?Ce?fBmV
222n8.1.8 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？
【答】Rm?l?A，其中：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A/Wb。
8.1.9 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。
8.1.10 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。
8.1.11 磁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。
8.1.12 在图8-51中，如果电流i1在铁心中建立的磁通是???msin?t，副线圈匝数是w2试求副线圈内感应电势有效值的计算公式。
，
图8-51
解：副线圈中感应电势的瞬时值
e2＝w2d?dtm
?Cos?t
＝w2? ?感应电势e2的有效值计算公式为： E2=
8.1.13 磁路结构如图8-52 所示，欲在气隙中建立7?10
图 8-52
解：当在气隙处不考虑边缘效应时，各处的磁密 B＝
硅钢片磁路长度l?S?7?10?45?10?4?1.4(T)
?412w2??m
韦伯的磁通，需要多大的磁势？
D?30?80?110（mm）
铸钢磁路长度lr?30?80?60?1?169（mm） 查磁化曲线：HD?2.09（A/mm） Hr?1.88（A/mm） B144??10?4?1.11?103（A/mm）
空气之中：Ha??0?故：各段磁路上的磁位降 FD?HD?lD?2.09?110?229.9（A）
Fr?Hr?lr?1.88?169?389.0（A） Fa?Ha?la?1110?1?1110（A） 则：F＝Fa+FD+Fr＝1110+229.9+389.0＝1728.9（A）
故需要总磁势1728.9安匝。
8.2.1 填空题
（1）一台单相变压器额定电压为380V/220V，额定频率为50HZ，如果误将低压侧接到380V
上，则此时?m增大 ,I0 增大 ,Zm 减少 ,pFe 增大 。（增加，减少或不变）
（2）一台额定频率为50Hz的电力变压器接于60Hz，电压为此变压器的6/5倍额定电压的
电网上运行，此时变压器磁路饱和程度 不变 ，励磁电流 不变 ，励磁电抗 增大 ，漏电抗 增大 。
（3） 如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于E= E近似等于U ，U= U
等于IR ，空载电流将 很大 ，空载损耗将 很大 。
（4） 变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。。
（5） 一台变压器，原设计的频率为50Hz，现将它接到60Hz的电网上运行，额定电压不
变，励磁电流将 减小 ，铁耗将 减小 。
（6）变压器的副端是通过 磁动势平衡和电磁感应作用 对原端进行作用的。 （7）既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 主磁通 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 漏磁通 。 8.2.2 选择题
（1）变压器的其它条件不变，外加电压增加１０℅，则原边漏抗X1，副边漏抗X2和励磁电抗Xm将 A 。
Ａ.不变， Ｂ. 增加１０% ， Ｃ.减少１０% （分析时假设磁路不饱和） （2）单相电力变压器磁势平衡方程为 B 。 A：原，副边磁势的代数和等于合成磁势 B：原，副边磁势的时间向量和等于合成磁势 C：原，副边磁势算术差等于合成磁势
（3） 变压器电压与频率都增加5℅时，穿过铁芯线圈的主磁通 C 。
A. 增加 B.减少 C. 基本不变
（4） 单相变压器通入正弦激磁电流，付边的空载电压波形为 A 。
A 正弦波 B 尖顶波 C 平顶波
第8章习题答案新
