华北电力大学电机学习题集及答案.docx

电机学习题集 1 概论 习题一 感应电动势和电磁力一、思考题 变压器电动势、运动电动势、自感电动势和互感电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 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，哪一个的自感系数是常数？哪一个是变数，随什么原因变？ 在图 1 中，党给原线圈外加正弦电压u1 时，线圈内要感应电动势。 当电流i1 按图 1 中方向减小时，标出此时感应电动势实际方向。 m如果 i1 在铁心中建立的磁通? = ? sin? t，副线圈咂数是? 2，试求副线圈内感应电 m 2动势有效值的计算公式。（用频率 f1 副边匝数? 和磁通最大值? m 表示）。 2 Ai ? A 1 a u e w w e 1 1 1 2 2 x X 图 1 d? d? di 电磁感应定律有时写成e=- ，有时写成 e=-? ，有时写成 e=- L 。这三种表示 dt dt dt 法之间有什么差别？从一种写法改为另一种写法需要什么附加条件？在什么情况下把电磁 d? 感应定律写成e= dt ？是分析说明之。 如图 2 所示，磁通限定在虚线所围的范围内，“+”表示磁力线垂直进入纸面，在图示各种情况下，导电环移动到虚线位置时，试问在运动时环内是否产生感应电动势，若有感应电动势，是确定其方向。 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ （a) ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ （b) ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ （ c) ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ （d) ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 二、计算题 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ （e) ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋  （f) + 图 2 设有 100 匝长方形线框，如图3 所示，线框尺寸为a=0.1m，b=0.2m，线圈在均匀磁场中环绕着连接场边中心点的轴线以均匀转速n=1000r/min 旋转。均匀磁场的磁密 B=0.8T，试求： 线圈中感应电动势的时间表达式； 感应电动势的最大值及出现最大值的位置； 感应电动势的有效值。 线圈匝数尺寸同图 3，位于均匀的恒定磁场中，磁通密度 B=0.8T，设在线圈中通以 10 安电流且按顺时针流动，求： 当线圈平面与磁力线垂直时，线圈各边所受的力是多少？作用的方向如何？作用在该线圈上的转矩为多少？ 当线圈平面与磁力线平行时，线圈各边所受的力是多少？作用的方向如何？作用在该线圈上的转矩为多少？ 线圈受转矩后便要转动，试求线圈在不同位置时转矩的表达式。 n b ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ a ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 图 3 The linear motor shown in Fig.4 consists of a movable conductor that maintains electrical contact with the stationary U-spaped conductor of infinite length, whose sides are separated by 0.5m and enclose uniform magnetic field of 0.8T. A current generator maintains a constant current in the closed loop. After an accelerating period a force of 10N maintains a 10m/s steady-state velocity of the moving conductor. What is the magnitude of the current? What voltage is induced in the closed loop? ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 图 4 习题二 磁路计算一、思考题 1 .试比较磁路和电路的相似点与不同点，并叙述磁路计算的一般方法。 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有哪些主要特性。二、