最新6磁路与铁心线圈电路-1汇总

第6章习题解答6-1 一个具有闭合的均匀的铁心线圈，其匝数为300，铁心中的磁感应强度为 0.9T ，磁路的平均长度为45cm ，试求： (1)铁心材料为铸铁时线圈中的电流; (2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。

解：B =0.9T 时，查图6-5曲线，铁心为铸钢时，H=700A/m, 铁心为硅钢片时，H=350A/m(1) A NL H I m A H 2.130045.0800,/800111=⨯===(2) A NL H I m A H 525.030045.0350,/350222=⨯===6-2 题图6-2为环形铁心线圈，其内径为10cm ，外径为15cm ，铁心材料为铸钢。

磁路中含有一空气隙，其长度为0.2cm 。

设线圈中通有1A 的电流，如要得到1T 的磁感应强度，试求线圈匝数。

解：1096.71041570⨯=⨯==-πμB H H 1592102.01096.7250=⨯⨯⨯=-δ铸钢铁心的磁场强度，查铸钢的磁化曲线， 磁路的平均总长度为2.3921510cm l =+=π1l =当 l H 11=NI = 6-3 有一交流铁心线圈，电源电压 U= 220 V 电路中电流 I=2 A ，功率表读数P=100W ，频率f=50Hz ，漏磁通和线圈电阻上的电压降可忽略不计，试求:(1)铁心线圈的功率因数；（2）铁心线圈的等效电阻和感抗。

解：(1)100cos 0.232202P U I ϕ===⨯(2) Ω==1102220I U Z由于线圈电阻R 可忽略不计，所以Ω====+=2541002'IP R R R R Fe Fe由于漏磁通可忽略不计，所以Ω=-=-==+=107251102222'FeFe Fe R ZX X X X6-4 如题图6-4所示，交流信号源的电动势 E=12V ，内阻 R 0=200Ω，负载为扬声器，其等效电阻为R L =8Ω。

要求:（1）当R L 折算到原边的等效内阻200Ω时，求变压器的匝数比和信号源输出的功率；（2）当将负载直接与信号源联接时,信号源输出多大功率？解：(1)L LR K R R 20200=Ω==' 5=K 20()0.18O L LE P R W R R '=='+(2) 20()0.027O L LE P R W R R ==+6-5 有一单相变压器,100V A, U 1=220 V , U 2 =36 V ，一次绕组匝数N 1=1000匝、（1）试计算二次绕组N 2匝数？（2）若二次绕组接60W多少？解：6-6 , f=50Hz 。

第6章　磁路与铁心线圈电路一、选择题1．一空载变压器，其原端电阻为22Ω，当原边加上额定电压220V时，原绕组中电流为（）。

[北京工业大学研]A．10AB．大于10AC．小于10A【答案】C【解析】因为变压器原边不仅有电阻特性还有电感特性，所以原绕组的电流可表示为I＜＝10A。

I=UR2．某变压器的变比为10，已知原绕组电流10毫安，则副绕组电流为（）。

[西南大学研]A．1毫安B．100毫安C．1安【答案】B【解析】由，此题中K＝10，因此，I2＝100mA。

11221I NI N K==3．交流铁心线圈的铁心用相互绝缘的硅钢片叠成，而不是用整块硅钢，其目的是（）。

[武汉理工大学研]A．增加磁通B．减小磁滞损耗C．减小线圈铜损D．减小涡流损耗解析：采用相互绝缘的硅钢片叠成其目的就是为了减小涡流损耗。

【答案】D4．某单相变压器变比为220V/110V，容量为300V·A，问下列哪种规格的电灯能接在变压器的副边电路中使用。

（）[江苏大学研]A．220V，300WB．36V，60WC．110V，100WD．110V，500W【答案】C【解析】因为是白炽灯，所以变压器所有的容量都提供给有功功率。

B中灯额定电压太低，接上110V的电压会把灯泡烧坏。

D中灯500W，功率太大，超出了变压器的容量。

A中灯接在110V的电压上，功率只有300/4＝75W。

二、填空题1．二次绕组的额定电压与额定电流的乘积称为变压器的______。

[北京科技大学研]【答案】容量【解析】变压器的容量是用视在功率来表示的，S＝UI，因此此空应该填容量。

2．磁性材料的磁性能为______、______和______。

[武汉理工大学研]【答案】磁饱和性；磁滞性；高导磁性3．交流铁心线圈中的损耗分为______，其中______为可变损耗。

[武汉理工大学研]【答案】铁捌和铜损；铜损【解析】铁捌和铜损，其中铜损为可变损耗，它与线圈电流的大小有关系。

目录第6章磁路与铁心线圈电路3第6.1节磁路及其分析方法 (3)第6.1.1题 (3)第6.1.2题 (3)第6.1.3题 (3)第6.1.4题 (4)第6.2节交流铁心线圈电路 (4)第6.2.3题 (4)第6.3节变压器 (5)第6.3.2题 (5)第6.3.4题 (6)第6.3.6题 (7)第6.4节电磁铁 (7)第6.4.1题 (7)List of Figures1习题6.3.4图 (6)2习题6.3.6图 (7)6磁路与铁心线圈电路6.1磁路及其分析方法6.1.1有一线圈，其匝数N=1000,绕在由铸钢制成的闭合铁心上，铁心的截面积S F e=20cm2,铁心的平均长度l F e=50cm,如要在铁心中产生磁通Φ= 0.002W b,试问线圈中应通入多大的直流电流?[解]先计算磁感应强度B=ΦS F e=0.00220×10−4T=1T而后查铸钢的磁化曲线（教材图6.1.5）,得出H=0.7×103A/m 于是可得I=Hl F eN=0.7×103×50×10−21000A=0.35A6.1.2如果上题的铁心中含有一长度为δ=0.2cm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需多大才可使铁心中的磁感应强度保持上题中的数值？[解]NI=Hl F e+H0δ=Hl F e+B0µ0δ=(0.7×103×50×10−2+14π×10−7×0.2×10−2)A=1942AI=NIN=19421000A=1.94A6.1.3在题6.1.1中，如将线圈中电流调到2.5A，试求铁心中的磁通。

[解]磁场强度H=NIl F e=1000×2.550×10−2A/m=5000A/m从教材图6.1.5所示的磁化曲线b查得相应得磁感应强度B=1.6T铁心中的磁通Φ=BS F e=1.6×20×10−4W b=0.0032W b6.1.4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RI2，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)交流励磁－频率和电源电压的大小减半。

第六章磁路与铁心线圈电路★主要内容1、磁场的基本物理量2、磁性材料的磁性能3、磁路及其基本定律4、交流铁心线圈电路5、变压器★教学目的和要求1、理解描述磁场性质的四个有关物理量（磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度）的意义，并熟记它们的单位和符号，了解铁磁材料的磁化、磁滞的物理意义，掌握铁磁材料磁滞回线的概念，了解两类铁磁质的磁性能（磁滞回线的不同特点）和用途。

2、了解磁路的基本概念；了解交流铁心线圈电路的基本电磁关系，掌握交流铁芯线圈端电压与线圈磁通的关系（U≈E=4.44NfΦm）。

3、了解变压器的基本构造、工作原理、绕组的同极性端，掌握理想变压器的三种变换特性，并能利用这些特性对含有变压器的电路进行熟练地计算。

★学时数：6学时★重难点重点：①磁路基本定律、交流铁心线圈；②变压器的三个主要作用难点：①交流铁心线圈电路分析；②变压器与负载的关系★本章作业布置：课本习题P197—199页，6.1.4，6.3.2，6.3.4，6.3.5，6.3.6第六章 磁路与铁心线圈电路本章学习变压器的工作原理。

变压器是一种利用磁路传送电能，实现电压、电流和阻抗变换的重要设备。

§6.1 磁路及其分析方法在电机、变压器及各种铁磁元件中常用铁磁材料做成一定形状的铁心，铁心的磁导率比周围空气或其他物质高得多，因此铁心线圈中电流产生的磁通绝大部分经过铁心而闭合，这种人为造成的磁通闭合路径，称为磁路。

如图7.3-1和图6.1-1分别表示四极直流电机和交流接触器的磁路。

+-一、磁场的基本物理量这部分内容在普物中已基本讲过，这里简单复习一下。

电磁学中已讲过了，电流会产生磁场，通有电流的线圈内部及周围都有磁场存在。

在变压器、电动机等电工设备中，为了用较小的电流产生较强的磁场，通常把线圈绕在铁磁材料制成的铁心上。

由于铁磁性材料的导磁性能比非磁性材料好的多，因此，当线圈中有电流流过时，产生的磁通，绝大部分集中在铁心中，沿铁心面闭合，这部分铁心中的磁通称为主磁通，用Φ表示。