《电机学》（第五版）
课后习题解答
投篮训练机系别：电气工程系系
镇流器外壳授课教师： *** * 日期： 2017.05.2 0
答： 磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的导磁性能有关，计算公式为A l R m μ=，单位：Wb A 1-2 磁路的基本定律有那几条？当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时，能否用叠加原理来计算磁路？为什么？ 答： 有安培环路定律，磁路的欧姆定律，磁路的串联定律和并联定律；不能，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。 1-3 基本磁化曲线与初始磁化曲线有何区别？计算磁路时用的是哪一种磁化曲线？
答： 起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化，所得的)(H f B =曲线；基本磁
化曲线是对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点连接所得的曲线。二者区别不大。磁路计算时用的是基本磁化曲线。
1-4 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些因素有关？
答： 磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，
磁畴间相互摩擦引起的损耗。经验公式V fB C p n m
h h ≈。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关；
涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡
流），通过电阻产生的损耗。经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。与材料
的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
限时保护
1-5 说明交流磁路和直流磁路的不同点。
答： 直流磁路中的磁通是不随时间变化的，故没有磁滞、涡流损耗，也不会在无相对运动的线圈中感应产生电动势，而交流磁路中的磁通是随时间而变化的，会在铁心中产生磁滞、涡流损耗，并在其 所匝链的线圈中产生电动势，另外其饱和现象也会导致励磁电流、磁通，感应电动势波形的畸变，交流磁路的计算就瞬时而言，遵循磁路的基本定律。
1-6 电机和变压器的磁路通常采用什么材料构成？这些材料有什么特点？
答：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。
1-7 线圈的电抗与对应磁路的磁阻有什么关系？
答：电感L 与线圈匝数N 的平方成正比，与磁场介质的磁导m Λ成
正比。即为m N L Λ=2
交流线圈的电抗X 随着频率f 、匝数N 、磁阻Rm 的变化而变化。
m
m R fN fN L X 12222ππω=Λ== 当其他条件一定时，单个线圈的电抗与磁路的磁阻成反比 当磁阻串联时对应总电抗时原来两个电抗的并联值
当磁阻并联时对应总电抗时原来两个电抗的串联值
当磁阻π型联结时对应总电抗是T 型等效电抗值
1-8 图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成）， 叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为0.93，不计漏磁，试计算：
(1) 中间心柱的磁通为Wb 4105.7−⨯，不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流；
(2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解： 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况:粉底的原料
铁心、气隙截面24-22109.293.01025.1025.0m m A A ⨯=⨯⨯⨯==−δ
(考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数)
气隙长度m l 41052−⨯==δδ
铁心长度
()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7−⨯=⨯−−+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛−= 铁心、气隙中的磁感应强度
T T A B B 29.1109.22105.724
4
=⨯⨯⨯=Φ==−−δ 不计铁心中的磁位降：
气隙磁场强度m A m A B H /100.1/10429.1670⨯=⨯==−πμδδ
磁势A A l H F F 500105100.1461=⨯⋅⨯=⋅==−δδδ
电流A N
F I 5.01== 考虑铁心中的磁位降：
日程管理铁心中T B 29.1= 查表可知：m A H /700=
铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=⨯⨯=⋅=−
A A A F F F Fe 15.58715.875001=+=+=δ A N
F I 59.01≈= 1-9 图示铁心线圈，线圈A 为100匝，通入电流1.5A ，线圈B 为50匝，通入电流1A ，铁心截面积均匀，求PQ 两点间的磁位降。
解：由题意可知，材料的磁阻与长度成正比，设PQ 段的磁阻为m PQ R R =，则左边支路的磁阻为
m R 3
11：
m m R R F F 311-2
1+=Φ
A A R F F m PQ 43.7110014111503111=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯−=⋅Φ−=
>气泡云
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