电机学课后习题答案(辜承林)

第 1 章 导论 1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。 特点：导磁率高。 电路：紫铜线。 特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片， 永磁材料： 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。 1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？ 解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦，消耗能量，产生功率损耗。 与磁场交变频率 f，磁通密度 B，材料，体积，厚度有关。 涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与磁场交变频率 f，磁通密度，材料，体积，厚度有关。 1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势4.44mEfN。 运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的 eT 与磁密 B，运动速度 v，导体长度 l，匝数N 有关。 1.6 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，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？ 解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。dLed tL  对空心线圈：LLi 所以dieLLdt  自感：2LLNNmmiiiLN iN Aml 所以，L 的大小与匝数平方、磁导率 µ、磁路截面积 A、磁路平均长度 l 有关。 闭合铁心µµ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为µ0 是常数，所以木质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 1.7 在图1.30 中，若一次绕组外加正弦电压 u1、绕组电阻 R1、电流 i1 时，问 （1）绕组内为什么会感应出电动势？ （2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向； （3）写出一次侧电压平衡方程式； （4）当电流 i1 增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解：(1) u1 为正弦电压，∴电流 i1 也随时间变化，由 i1 产生的磁通随时间变化，由电磁感应定律知dd teN 产生感应电动势. (2) 磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律1e 方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺旋...