第六章__磁路与铁心线圈电路

6.1.1有—线圈，其匝数N=1000，绕在由铸钢制成的闭合铁心上，铁心的截

面积，铁心的平均长度cm。如要在铁心中产生磁通Wb，试问线圈中应通入多大直流电流？P210 7.3.1

解

查铸钢的磁化曲线可得

由可得

6.1.2如果上题的铁心中含有一长度为cm的空气隙（与铁心柱垂直），由于空气隙较短，磁通的边缘扩散可忽略不计，试问线圈中的电流必须多大才可使铁心中的磁感应强度保持上题中的数值？P211

7.3.2

解因为B不变，所以铁心中的H亦不变，，但多了空气隙，安培环路定律形式不同.

6.1.3 在题6.1.1中，如将线圈中的电流调到2.5 A，试求铁心中的磁通。

P211 7.3.3

解由可得

查铸钢磁化曲线可得.

6.1.4有一铁心线圈，试分析铁心中的磁感应强度、线圈中的电流和铜损

在下列几种情况下将如何变化：

(1)直流励磁——铁心截面积加倍，线圈的电阻和匝数以及电源电压保持不变；

(2)交流励磁——同(1)；

(3)直流励磁——线圈匝数加倍，线圈的电阻及电源电压保持不变；

(4)交流励磁——同(3)；

(5)交流励磁——电流频率减半，电源电压的大小保持不变；

(6)交流励磁——频率和电源电压的大小减半。

假设在上述各种情况下工作点在磁化曲线的直线段。在交流励磁的情况下，设电源电压与感应电动势在数值上近于相等，且忽略磁滞和涡流。铁心是闭合的，截面均匀。P212 7.3.4

解(1)直流励磁：线圈电流不变；

不变，只是磁通增大了。

(2)交流励磁：，所以不变，减小一半；在磁化曲线线段减小一半；在磁化曲线线性段减小一半，减小一半，减小一半；也减小了(原值的)。

(3)直流励磁：不变；不变；IN增加一倍，磁阻未变，增加一倍，B也增加一倍。

(4)交流励磁：，减小一半，也减小一半；减小一

半，减小一半，电流也减小为；铜损也减小了(原值的)。

(5)交流励磁：，增加一倍，也增加一倍，增加一倍，电流和I均增加一倍；也增大为原值的4倍。

(6)交流励磁：，不变；不变，不变，也不变

6.2.1为了求出铁心线圈的铁损，先将它接在直流电源上，从而测得线圈的

电阻为1.75；然后接在交流电源上，测得电压V，功率W，电

流A，试求铁损和线圈的功率因数。P212 7.4.1

解线圈的铜损

线圈的铁损

线圈的功率因数

6.2.2 有一交流铁心线圈，接在的正弦电源上，在铁心中得到磁通的最大值为Wb。现在在此铁心上再绕一个线圈，其匝数为200。当此线圈开路时，求其两端电压。P212

7.4.2

解

6.2.3 将一铁心线圈接于电压V，频率的正弦电源上，其

电流A，。若将此线圈中的铁心抽出，再接于上述电源上，则线圈中电流A，。试求此线圈在具有铁心时的铜损和铁损。P212 7.4.3

解铁心线圈取用的总有功功率

空心线圈取用的有功功率

空心线圈取用的有功功率即为铜损，于是

铁心线圈的铜损

铁心线圈的铁损

6.2.4在上题中，试求铁心线圈等效电路的参数(，，及)。

P213 7.4.4

解R=0.5，

6.3.1 有一单相照明变压器，容量为10 kV A，电压为3300／220 V。今欲在二次绕组接上60 W 220 V的白炽灯，如果要变压器在额定情况下运行，这种

电灯可接多少个？并求一、二次绕组的额定电流。P213 7.5.1

解因为白炽灯,故有

只，

6.3.2 SJL型三相变压器的名牌数据如下：kV A，kV，

kV，，联结。已知每匝线圈感应电动势为5.133 V，铁心截面积为160 cm2。试求：(1)一、二次绕组每相匝数；(2)变压比；(3)一、二次绕组的额定电流；(4)铁心中磁感应强度。P213 7.5.2

解(1)原、副绕组额定相电压为

，

所以

匝，匝

(2)

(3)

(4)

6.3.3 在图6.3.6中，将Ω的扬声器接在输出变压器的二次绕组，已

知，，信号源电动势E=6 V，内阻Ω，试求信号源输出的功率。P214 7.5.3

解根据阻抗变换原理，变压器原边等效负载阻抗为

信号源输出功率为

6.3.4 在图6.01中，输出变压器的二次绕组有中间抽头，以便接8 Ω或3.5

Ω的扬声器，两者都能达到阻抗匹配。试求二次绕组两部分匝数之比。

P214 7.5.4

解

，

6.3.5 图6.02所示的变压器有两个相同的一次绕组，每个绕组的额定电压为110 V。二次绕组的电压为6.3 V。

（1）试问当电源电压在220 V和110 V两种情况下，一次绕组的四个接线端应如何正确连接？在这两种情况下，二次绕组两端电压及其中电流有无改变？每个一次绕组中的电流有无改变？(设负载一定。)

（2）在图中，如果把接线端2和4相连，而把1和3接在220 V的电源上，试分析这时将发生什么情况？P215 7.5.5

解(1)当电源电压为220 V时，应将2和3相联，1和4接向电源。即两个绕组串联，使每个绕组承受110 V电压。当电源电压为110 V时，应将1和3相联，2和4相联，然后接各电源。即两个绕组并联，每个绕组仍然承受110 V 电压。在此二种情况下，副绕组两端电压和其中电流没有改变，每个原绕组中电压和电流也无改变，但电源供给的电流大小不同，110 V电源供给的电流比220 V 电源大一倍，然而输出的视在功率则相同。

(2)若错将2和4相联，1和3接向220 V电源，则两个原绕组中电流产生的磁通方向相反，互相抵消，感应电动势也互相抵消，电源电压加在两个绕组的电阻上，此两电阻数值很小，使电流远远超过额定值，烧坏绕组。因此联接变压器绕组时应特别注意其极性。

6.3.6图6.03所示的是一电源变压器，一次绕组有550匝，接220 V电压。二次绕组有两个：一个电压36 V，负载36 W；一个电压12 V，负载24 W。两个都是纯电阻负载。试求一次侧电流和两个二次绕组的匝数。P215

7.5.6

解先求两个副绕组的匝数匝

匝

先求两个副绕组的电流

，

原边电流

6.3.7 图6.04是一个有三个二次绕组的电源变压器，试问能得出多少种输出电压？P2156

7.5.9

解(1) 1+3+9=13 V;

(2) 3+9-1=11 V;

(3) 1+9-3=7 V;

(4) 9-3-1=5 V

(5) 1 V;

(6) 3 V;

(7) 9 V;

(8) 1+3=4 V;

(9) 1+9=10 V;

(10) 3+9=12 V;

(11) 3-1=2 V;

(12) 9-1=8 V;

(13) 9-3=6 V.

共13种电压.

6.4.1 有一交流接触器CJ0-10A，其线圈电压为380 V，匝数为8750匝，导

线直径为0.09 mm。今要用在220 V的电源上，问应如何改装？即计算线圈匝数和换用直径为多少毫米的导线。[提示：(1)改装前后吸力不变，磁通最大值应该保持不变；(2)保持不变，改装前后磁通势应该相等；(3)电流与导线截面积成正比。P217 7.6.1

解根据吸力及磁通不变的条件有

匝

根据，若导线允许的电流密度J相同，则

，

只要在原有铁心上用直径为0.12 mm的导线绕5066匝即可。

磁路和铁心线圈电路

解： U E 4.44 fN m 4.44 fN 4.44 50 1000 9 10 4(Wb) =5X 6.5+(5+6.5) 2 X 0.1=33.65cm 求所需磁通势 412.72 199.08 1424 2036A ⑹励磁电流 I F 型 2.04A N 1000 10-2设铁心是由 D21硅钢片叠制而成，片厚0.5mm,铁心截面A=6.6cm 2 ,磁路平均长度I =66cm,励 磁线圈匝数N=1000匝接，至频率f=50H z , U=220V 的正弦电压。求励磁电流有效值及 相位角（忽略线圈电阻及漏磁通）。 第十章磁路和铁心线圈电路 10-1图示为一直流电磁铁。磁路尺寸单位 为cm,铁心由D21硅钢片叠成，叠装因 数K Fe =0.92，衔铁材料为铸钢。要使电 磁铁空气隙中的磁通为 3X 10 wb 3 。 求：⑴所需磁通势；⑵若线圈匝数 N=1000匝，求线圈的励磁电流。 解：⑴ 将磁路分成铁心、衔铁、气隙三段。 ⑵求各段长度和截面积 11=( 30-6.5)+2(30-3.25)=77cm 12=30-6.5+4 X 2=31.5cm 210=0.1 X 2=0.2cm 2 A=6.5 X 5X 0.92=30cm 2 A ?=8X 5=40cm A=ab+(a+b) 10 ⑷求各段磁路磁场强度 B 0 3 10 3 A 30 104 3 103 A 2 40 104 3 10 3 求各段磁路磁感应强度 B i B 2 0.75T H 1 H 2 H 。 536A/m 632A/m 0.8 106B 0 0.8 1 06 0.89 33.65 10 4 0.89T 6 0.71 10 A/m NI H 1I 1 H 』2 H °l ° 536 0.77 6 632 0.315 0.71 10 0.002

磁路与铁心线圈电路课后习题

第6章 磁路与铁心线圈电路 62、某单相变压器如图所示，两个原绕组的额定电压均为110V ，副绕组额定电压为，若电源电压为220V ，则应将原绕组的( a )端相连接，其余两端接电源。 (a)2和3； (b)1和3； (c)2和4。 63、变压器的铁损耗包含( b )，它们与电源的电压和频率有关。 (a)磁滞损耗和磁阻损耗 ； (b)磁滞损耗和涡流损耗； (c)涡流损耗和磁化饱和损耗。 64、变压器的铜损耗与负载的关系是( a )。 (a)与负载电流的平方成正比例； (b)与负载电流成正比例； (c)与负载无关。 65、变压器副边的额定电压是指当原绕组接额定电压时副绕组( b )。 (a)满载时的端电压； (b)开路时的端电压； (c)满载和空载时端电压的平均值。 66、一个R L =8的负载，经理想变压器接到信号源上，信号源的内阻R 0=800，变压器原绕组的匝数N 1=1000，若要通过阻抗匹配使负载得到最大功率，则变压器副绕组的匝数N 2应为( a )。 (a)100； (b)1000； (c)500。 67、一个负载R L 经理想变压器接到信号源上，已知信号源的内阻R 0=800，变压器的变比K=10。若该负载折算到原边的阻值R L 正好与R 0达到阻抗匹配，则可知负载R L 为 ( c )。 (a)80 ； (b)； (c)8。 68、一个信号源的电压U S =40V ，内阻R 0=200，通过理想变压器接R L =8 的负载。为使负载电阻换算到原边的阻值'=R L 200 Ω，以达到阻抗匹配，则变压器的变比K 应为( c )。 (a)25； (b)10； (c)5。 69、某理想变压器的变比K=10，其副边负载的电阻R L =8 。若将此负载 电阻折算到原边，其阻值'R L 为( b )。 (a)80； (b)800； (c)。 70、输出变压器原边匝数为N 1，副边绕组有匝数为N 2和N 3的两个抽头。将16的负载接N 2抽头，或将4的负载接N 3抽头，它们换算到原边的阻抗相等，均能达到阻抗匹配，则N 2:N 3应为( c )。 (a)4:1； (b)1:1； (c)2:1。

第6章 磁路与铁心线圈电路 课后习题

第6章 磁路与铁心线圈电路 62、某单相变压器如图所示，两个原绕组的额定电压均为110V ，副绕组额定电压为，若电源电压为220V ，则应将原绕组的( a )端相连接，其余两端接电源。 (a)2和3； (b)1和3； (c)2和4。 63、变压器的铁损耗包含( b )，它们与电源的电压和频率有关。 (a)磁滞损耗和磁阻损耗 ； (b)磁滞损耗和涡流损耗； (c)涡流损耗和磁化饱和损耗。 64、变压器的铜损耗与负载的关系是( a )。 (a)与负载电流的平方成正比例； (b)与负载电流成正比例； ] (c)与负载无关。 65、变压器副边的额定电压是指当原绕组接额定电压时副绕组( b )。 (a)满载时的端电压； (b)开路时的端电压； (c)满载和空载时端电压的平均值。 66、一个R L =8的负载，经理想变压器接到信号源上，信号源的内阻R 0=800，变压器原绕组的匝数N 1=1000，若要通过阻抗匹配使负载得到最大功率，则变压器副绕组的匝数N 2应为( a )。 (a)100； (b)1000； (c)500。 67、一个负载R L 经理想变压器接到信号源上，已知信号源的内阻R 0=800，变压器的变比K=10。若该负载折算到原边的阻值R L 正好与R 0达到阻抗匹配，则可知负载R L 为 ( c )。 (a)80 ； (b)； (c)8。 68、一个信号源的电压U S =40V ，内阻R 0=200，通过理想变压器接R L =8 的负载。为使负载电阻换算到原边的阻值'=R L 200 Ω，以达到阻抗匹配，则变压器的变比K 应为( c )。 (a)25； (b)10； (c)5。 ) 69、某理想变压器的变比K=10，其副边负载的电阻R L =8 。若将此负载电阻折算到原边，其阻值'R L 为( b )。 (a)80； (b)800； (c)。 70、输出变压器原边匝数为N 1，副边绕组有匝数为N 2和N 3的两个抽头。将16的负载接N 2抽头，或将4的负载接N 3抽头，它们换算到原边的阻抗相等，均能达到阻抗匹配，则N 2:N 3应为( c )。 (a)4:1； (b)1:1； (c)2:1。

电工基础——磁路与铁心线圈

第八章 磁路与铁心线圈 §8—1 铁磁物质的磁化 一、填空题 1.磁化。 2．磁感应强度、磁场强度 3．软磁、硬磁和矩磁。 4．磁滞损耗。 二、选择题 1．d)磁饱和性 2．a)软磁材料、c)矩磁材料、b)硬磁材料 3 a)成正比． 4．c)基本磁化曲线 三、判断题 1． （×） 2． （√） 3． （×） 4． （×） §8—2磁路定律 一、填空题 1． 用较小的励磁电流获得较大的磁通。 2． 连在接点间的分支磁路。 3．磁阻。 二、选择题 1．b)（HL=NI ） 2．b)（F=NI ） 3．d)）（A L R M μ= 三、判断题 1．（√） 2．（×） 3．（√） 4．（√） 四、分析与计算 1． 已知一环形螺管线圈的横截面积S=20cm 2，r=15cm,真空中磁导率μ0=π4×10-7H/m 。如 图8-1所示。 （1） 4.69×105（1/H ） （2） 0.469A （3） 0.47cm 2．有一闭合直流铁心的线圈，铁心截面均匀，并且没有饱和。试分析。

（1）在直流电源劢磁下，铁心面积加倍，线圈电阻及匝数来变，电流电压不变时，铁心中的磁感应强度、线圈中的电流怎样变化？ （2）在直流电源励磁下，铁心面积不变，线圈匝数加倍，线圈电阻，电源电压不变，铁心中的磁感应强度、线圈中的电流怎么变化？ §8—3 怛定磁通磁路的计算 一、填空题 1．怛定磁能磁路是指磁通不随时间变化而为定值的磁路。 2．已知磁通求磁通势。 3．磁路中心线。 二、选择题 1．a)小于 2．在电磁铁磁路中，当磁路的长度，截面积不变时，要想减小励磁电流，则应选a)磁导率高铁磁材料并尽可能减少不必要的d)铁心长度。 三、判断题 1．磁路中的磁场强度可由ΣU m=ΣF求得。（√） 2．磁路中的磁感应强度一般由H=B/μr求得。（×） 四、分析与计算 如图8-2所示，若气隙长度为0.008m，铁心部分的平均长度为0.392m,铁心材料为铸钢，要求在铁心中产生4.2×10-4Wb，的磁通，试计算磁路所需的总磁通势，以及各段磁路的磁位差占总磁通势的百分比。 4636.8A。3.38%。96.62%。 §8—4 交流铁心线圈·磁化电流 一、填空题 1．频率和匝数。 2．不计线圈电阻，漏磁通影响时，线圈电压与电源频率成正比，与线圈匝数成正比，与主磁通最大值成正比。 3．指铁心中产生磁通所必须供给线圈的无功电流分量。 4．平顶波，尖顶波。 5．正弦电流激励下的铁心线圈其电压与电流有关。 二、选择题 1．交流铁心线圈的主磁电感受量是一b) 可变量值，主磁通在线圈中引起的感应电动势e按 d) 计算。 a)不变b) 可变c) e=-L×di/dt d) e=-N×dΦ/dt 2．在交流铁心线圈电路中，我加电压约等于a)主磁咸应电动势。 a)主磁咸应电动势b) 漏磁感应电动势c) 线圈内阻压降d) L×di/dt