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
2
90
8.5
81
.5
10-3将一匝数N=100的铁心线圈接到U=200V 勺工频正弦电压源，测得线圈的电流 功率P = 100W,不计线圈电阻及漏磁通，试求铁心线圈(
1)主磁通的最大值①
电路模型的Z 0； ( 3)并联电路模型的丫
.
B m
9 10 6.6 10 4
136T
查磁化曲线数据表得
H m 1500A/m 15A/cm
H m l N
15 66 1000
0.99(A)
查B m
』线，得E =1.25
0.56A
查比磁损耗数据表得
P Feo 4.93W/kg
取硅钢片密度
7.8 10
3
kg / cm 3
3
P Fe P Fe0 V 4.93 6.6 66 7.8 10 16.75W
磁损耗电流
励磁电流为
l a
P Fe E
16.75 200
0.084A
I I a I M I ； I M arctan $
I M
0.0842 0.562
arctan 0.084 0.56
0.56 8.5 A
I = 4A 、
则
M
I m
2 1.25
U
200
3
解: /1)
m
9.91 10 Wb
(1
4.44 fN 4.44 50 100
(2 )励磁阻抗
U P 220
100
Z 0 R 。jX 0
arccos ——
arccos -
I Ul
4
220 4
55 835
6.25 j54.6
(3)励磁导纳
损耗角
90 83.5 6.5
10- 4铁心线圈电阻为0.1 Q 、漏抗0.8 Q ，将其接在U i =100V 勺电压下，测得电流l=10A,
有功功率P=200W 求：(1)磁损耗;
10-5 将一铁心线圈接在3V 直流电源上，测得电流为
1.5A 。
接50H Z , 160V 交流电源上, 测得电流为2A ,功率表读数为24W 试计算并联电路模型的各参数及电流的有功分量与无功分量。 (铁心漏磁通可忽略)
解 线圈中的电阻
1.5
P Fe P P Cu 24 8 16W
G
jB °
1 Z
1 55 83.5
2.07 10 3
j 18.1 10 3
S
Y 0
P
Fe
P P
Cu
P I 2R
U U 1 U R U S
U 1
R jX s I
2
100 78.5
0.1 j0.8 10 0
200
0.1 10
190W
18.9 j90 92 78.1 V
P 200 *
cos
0.2
UJ
100 10
磁化电流
arccos0.2 78.5
I M I sin 78.1 10si n78.1 9.8A
(2)主磁通产生的感应电压；(3)磁化电流，并作相量图。 解
磁损耗为
感应电压
设 I I 0
10 0 A
U 1 100 78.5 V
铁心线圈接到交流电源时
2 2
P cu RI 2 2 8W
I a p
Fe
0.1A
U 160
2 2 2 2
I M I I a 2
0.1 2A
励磁电导
G o
忽略了漏磁通可设
U U i 160V
励磁电纳
B o I M 2 1 - — -- —S
U 160 80
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。
交流铁心线圈电路 一、 电磁关系 Φ Φσ + – – + – + e e σ u N i 交流铁心线圈电路 如图，主要分析其电磁 关系、电压电流关系及 功率损耗等。 基本关系 u (Ni)i ΦσΦ dt d ΦN e -=t i L t ΦN e d d d d σσ-=-=σ（磁通势） 主磁通Φ ：产生的磁通中，通过铁心闭合的部分 漏磁通Φσ：经过空气或其它非导磁媒质闭合的部分 漏磁电感
?漏磁电感为常数 漏磁通主要经过空气隙或非磁性物质，励磁电流 i 与漏磁通Φσ之间可认为成线性关系，铁心线圈的漏磁电感为常数，即有 常数==i ΦN L σσ ?铁心线圈为非线性电感元件 主磁通通过铁心，励磁电流 i 与主磁通Φ 之间是非线 性关系，主磁电感 L 随励磁电流 i 而变化，如图。 O L, Φ Φ L i
二、 电压电流关系 瞬时值形式 Φ Φσ + – – + – + e e σ u N i Ri e e u =++σu u u e t i L Ri e e Ri u '++=-++=--=σσσR )(d d 。 d d , d d t N e u t N e ΦΦ=-='-=其中：R 为铁心线圈电阻， Ri u =R t i L e u d d σσσ=-=L σ 为漏磁电感，
相量形式 当 u 是正弦电压时，其它各电压、电流、电动势可视作正弦量，则电压、电流关系的相量式为： U U U E I jX I R E E I R U ' ++=-++=-+-+= σσσR )()()(其中：R 为线圈电阻； X σ= ω L σ 漏磁感抗 主磁感应电动势 E I jX E σσ-=漏磁感应电动势
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