電工學(xué)第八章習(xí)題課課件

1、第八章第八章 鐵芯線圈與變壓器鐵芯線圈與變壓器 習(xí)題課習(xí)題課學(xué)習(xí)要點學(xué)習(xí)要點 磁路問題是局限在一定路徑內(nèi)的磁場問題。應(yīng)深入理解磁場的基本物理量與磁路的基本定律的內(nèi)在關(guān)系。并能在解決鐵心線圈，直、交流電磁鐵和變壓器等電磁器件的問題中正確運用。1、磁路的歐姆定律SlNIRFmmSlRm2、磁路的磁通定律03、磁路的磁壓降定律NIRmNIl4、直流電磁鐵電磁吸力)(1045020NSBF5、交流電磁鐵一周期平均電磁吸力)(102502NSBFm是氣隙中的磁感應(yīng)強度0B最大值是氣隙中的磁感應(yīng)強度mB6、電壓平衡方程式mfNEU44.47、磁動勢平衡方程式012211INININ8、變壓器的電壓變比21

2、201NNUUku9、變壓器的電流變比12211NNIIkkui10、變壓器的阻抗變換221ZkZu11、變壓器的鐵損耗（不變損耗）CuhFePPP12、變壓器的銅損耗（可變損耗）222121RIRIPCu14、變壓器的效率%1002212PPPPP15、變壓器的輸入電功率1111cos IUP13、變壓器的總損耗CuFePPP1 1、 （P.176/P.176/題題8-18-1） 1）在電壓相等情況下，交流鐵心線圈誤接到直流電源上會怎樣？ 2）直流鐵心線圈誤接到交流電源上又會怎樣？1）線圈燒毀；2）勵磁電流小，不小，鐵心熱。課堂練習(xí)（討論題）課堂練習(xí)（討論題） 答：答：一個鐵心線圈，當(dāng)鐵心的

3、磁路平均長度不變，截面積變大，下述情況勵磁電流怎樣變化？2 2、 （P.176/P.176/題題8-28-2）1）直流勵磁；2）交流勵磁，勵磁電壓不變。1）0I不變2）0Im(一定時U定，)mRIN答：答：3 3、（、（P.176/P.176/題題8-38-3） 交流鐵心線圈在下面情況下，其磁感應(yīng)強度和線圈中電流怎樣變化？ 1）電源電壓大小和頻率不變，線圈匝數(shù)增加；mfNU44. 4答：答：;, IB2）電源電壓大小不變，頻率減小；答：答：mmRIB,(,一定，)IN3）電源電壓大小不變，鐵心截面減小；答：答：mB (一定），mI(一定，),mmRINR4）電源電壓大小不變，鐵心中氣隙增加；B

4、答：答：一定；I。5）電源電壓增大，其他不變。答：答：B大；I4 4、（、（P.176/P.176/題題8-58-5） 變壓器能否用來傳遞直流功率？為什么？如把變壓器一次側(cè)接到與交流額定電壓相等的直流電源上，將會怎樣？答：答： 1）不能，因直流電流產(chǎn)生的恒定磁通不能在變壓器的二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流。 2）因沒有感應(yīng)電勢平衡外加電壓，使勵磁電流過大， 燒毀一次繞組。5 5、（、（P.176/P.176/題題8-68-6）已知交流電磁鐵，當(dāng)U和f一定，則答：答：1）由式mfNU44. 4m一定，又由mRIN 當(dāng)銜鐵未吸合時，Rm大，導(dǎo)致勵磁電流增大，以致燒毀電磁鐵的勵磁線圈。 1）交流電磁鐵接

5、通電源后，如果銜鐵長時間不能吸合，會怎樣？2）如果是直流電磁鐵，又將如何？6 6、（、（P.176/P.176/題題8-78-7） 有一臺變壓器為220V/110V的一次和二次電壓，匝數(shù)為N1=2000匝，N2=1000匝，有人為了節(jié)省銅錢，將匝數(shù)減少為400匝和200匝，可行否？答：答：不行，由式mfNU44. 4可知，當(dāng)U和f一定時， N與m成反比，減少匝數(shù)N將使m增大，鐵損耗（與B2成正比）增大，鐵心發(fā)熱。2）當(dāng)銜鐵未吸合時，Rm大，小，吸力小。m7 7、（、（P.176/P.176/題題8-88-8） 有臺電壓為110V/36V的變壓器，有人想得到二次電壓72V,把它接到同頻率220V

6、電源上，結(jié)果如何？為什么？答：答：結(jié)果是繞組和鐵心發(fā)熱，燒毀變壓器。由mfNU44. 4可知當(dāng)f、N不變時U增大、m增大，鐵損耗增大；同時勵磁電流也增大，銅損耗增大。8 8、（、（P.176/P.176/題題8-98-9）一臺單相變壓器的額定容量AkVSN50，額定電壓為VkN230/10，滿載時二次電壓為V220，則其額定電流NI1和NI2各是多少？答：答：1）二次側(cè)額定電壓是空載時電壓230V。2）AIN5105013）AIN3.2272201050329 9、（、（P.176/P.176/題題8-108-10）已知信號源的內(nèi)電阻kR100，用輸出變壓器帶一個電阻為2.3LR的揚聲器，為使

7、揚聲器獲得最大的功率，輸出變壓器的匝數(shù)比應(yīng)該是多少？答：答：9 .552 . 3100010021LRRNNk1010、（、（P.176/P.176/題題8-118-11） 輸出變壓器一次側(cè)匝數(shù)為N1 ，二次繞組有匝數(shù)為N2和N3兩個抽頭。將16的負載接N2抽頭，或?qū)?的負載接N3抽頭，它們換算到一次側(cè)的阻抗相等，達到阻抗匹配，那么2N：3N應(yīng)是多少？答：答：4)(16)(231221NNNN31212NNNN1:232NN11 11、P.176/P.176/題題8-128-12有一線圈匝數(shù)1000N匝，繞在由鑄鋼制成的閉合鐵心上，鐵心截面積220cmS ，平均長度cml50，在鐵心中產(chǎn)生磁通

8、Wb002. 0，線圈中應(yīng)通入多大的直流？如鐵心有一段空氣隙， 長度為cmL2 . 00，保持鐵心中磁感應(yīng)強度不變的話，應(yīng)通入多大的直流？答：答：由slIN可求。1212、（、（P.176/P.176/題題8-138-13） 有一鑄鋼制成的均勻環(huán)形鐵心線圈如圖所示，其截面積S=2cm2,平均長度l=40cm，線圈匝數(shù)N=800匝，要求磁通=210-4 Wb，鑄鋼的B-H曲線數(shù)據(jù)見下表。求線圈中電流I。Il B/T0.50.60.70.80.91.01.2H/Am-1380470 550 680 800 920 1280解：解：環(huán)內(nèi)磁感應(yīng)強度TmWbSB1102102244 查鑄鋼的B-H曲線數(shù)

9、據(jù)表，當(dāng)B=1T時，查得H=920A/m 。 由HL=IN得AAWbNHlI46.08004 .0920線圈中需通入電流0.46 A 。1313、（、（P.176/P.176/題題8-148-14） 一鐵心線圈加上頻率50Hz的正弦交流電壓上，鐵心中交變磁通最大值Wbm31025. 2 為使線圈得到有效值為100V的電動勢，線圈的匝數(shù)應(yīng)是多少？答：答：由mfNU44. 4得N=200匝。1414、（、（P.176/P.176/題題8-158-15） 為了求出鐵心線圈的鐵損，先將它接在直流電源上，測得線圈的電阻為17.5歐姆；然后接在交流電源上，測得電壓U=120V,功率P=70W,電流I=2A

10、,求鐵損和線圈的功率因數(shù)？解：解：WRIPcuFe6370229. 021207070cosUI1515、（、（P.176/P.176/題題8-168-16） 有一變壓器，額定電壓10000V/230V，額定電流5A/215A。空載時，高壓繞組自10000V電源上取用功率340W，電流0.43A。試求：1）變壓器的電壓比；2）空載電流占額定電流的百分比；3）空載時一次繞組的功率因數(shù)。解解：1）5 .4323010000k例題例題2）%6.8%100543.03）0068. 0510000340cos1616、（、（P.177/P.177/題題8-178-17），額定電壓6000V/230V的單相變壓器。AkV 50額定容量試求：1）變壓器的電壓比；2）一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流； 3）當(dāng)變壓器在滿載情況下向功率因數(shù)為0.85的負載供電時，測得二次繞組端電壓為220V,求輸出的有功功率、視在功率和無功功率。解：解：1 .26230600021NNUUKAIN33. 86000105031AIN27.227220105032WUIP4250085.027.227220cos2kVAS502kVarPSQ34.265 .425022222或sin2UIQ