电工学概论习题答案_第六章
电工学第六版课后习题答案
电工学第六版课后习题答案电工学第六版课后习题答案电工学是一门关于电流、电压、电阻等电学基本概念和电路的学科。
学习电工学对于电气工程专业的学生来说是非常重要的，它是他们理解和应用电路的基础。
而电工学第六版课后习题是帮助学生巩固所学知识和提高解题能力的重要工具。
本文将为大家提供电工学第六版课后习题的答案，希望对学生们的学习有所帮助。
第一章：电路基本概念1. 电流的单位是安培(A)。
2. 电压的单位是伏特(V)。
3. 电阻的单位是欧姆(Ω)。
4. 串联电路中，电流相同，电压分配根据电阻大小比例进行。
5. 并联电路中，电压相同，电流分配根据电阻大小比例进行。
第二章：基本电路定律1. 基尔霍夫电流定律：在任何一个节点处，进入节点的电流等于离开节点的电流之和。
2. 基尔霍夫电压定律：沿着闭合回路的任意一条路径，电压降的代数和等于电压升的代数和。
第三章：电阻、电功率和电能1. 电阻的计算公式为R=V/I，其中R为电阻，V为电压，I为电流。
2. 电功率的计算公式为P=VI，其中P为电功率，V为电压，I为电流。
3. 电能的计算公式为E=Pt，其中E为电能，P为电功率，t为时间。
第四章：电路分析技术1. 节点电压法：根据基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，将电路转化为节点电压方程组进行求解。
2. 网络定理：包括戴维南定理和诺顿定理，可以将复杂的电路简化为等效电路进行分析。
第五章：交流电路1. 交流电的频率是指单位时间内交流电信号的周期数，单位为赫兹(Hz)。
2. 交流电的有效值是指交流电信号的平均功率与直流电相同的电压或电流值。
3. 交流电的相位是指交流电信号相对于参考信号的时间差，单位为弧度或度。
第六章：电感和电容1. 电感的单位是亨利(H)。
2. 电感的计算公式为L=NΦ/I，其中L为电感，N为线圈匝数，Φ为磁链，I为电流。
3. 电容的单位是法拉(F)。
4. 电容的计算公式为C=Q/V，其中C为电容，Q为电荷，V为电压。
电工学第六版课后答案
E
—12(a)
ls=5—3=2A，如图(k)0
QE
A
(b) (c)所示的电路中，是哪些元件在提供功率?
1A
—
PFQ鬥F Afi
图1 —12题1 — 13的电路
解:(a)图由1A电流源提供功率。
Cc)
(b)图由10V电压源提供功率。
(C)图由Us电压源提供功率。
1—14在图1—13(a)(b) (c)所示的电路中，电压
I2= 2A。
解:
R2
30
15
-p
UsU
I4
I4R1I5R3
I1
5 2
U
|4R1
100
17.5
图1 —6题1 —7的电路
1—8求图1—7所示各电路中的未知量。
-2A le?
Ca)
解：（a）图
u=?
SV
(c)图
-lOV
(b)
1 — 7题1 — 8的电路
(b)
10
20
—A
1—9在图 值为6.3V、
y lOA
Cb)
图1 — 13题1—14的电路
解：(a)图U=0(b)图U=1—3= —2V
(C)图U=( 1+2)X120=360V
1—14所示，试求它的电压源模型，并将其等效变
第二章习题
2-1图2-1所示的电路中，Us=1V，R1=1 Q，
R的阻值。
Is=2A.，电阻R消耗的功率为2W。试求
塀：rii+ is-i
—rzH
十
lOVC
」A、
1
~[ r
-
7 rv
L LJ
A点的电位。
1QV
电工技术习题答案第六章
第六章 磁路与变压器习题参考答案1．有两个如图6-4所示的环形金属，外套绕组，大小完全相同，一个是铁的，另一个是铜的，所套绕组的匝数和通过的电流相等，试问（1）两环中的H 和B 是否相等？（2）如果在两环上各开一个相同的缺口，两环中的H 和B 有何变化？答:（1）H 相同，B （＝μH ）不同。
（2）空气和铜都是非铁磁材料，值相近，但空气与铁的导磁率相差很大。
因此铜环上开缺口H 和B 无变化，铁环上开缺口后H 不变，B 大大减小。
2．如果交流电源电压的有效值和直流电源电压相等,试比较以下四种情况通过线圈的电流和功率的大小,并说明其理由。
（1）将一个空心线圈先后接到直流电源；（2）将一个空心线圈先后接到交流电源；（3）这个线圈中插入铁心后接到直流电源；（4）这个线圈中插入铁心后接到交流电源；答:交流电压的有效值和直流电压相等，设为U 。
空心线圈接到直流电源和交流电源上，电流分别为I 1＝U /R 和I 2＝U /22L X R +，故I 1>I 2；功率分别为P 1=UI 1,P 2=UI 2cos φ,故P 1>P 2。
插入铁心后，再接到直流电源上，I 1、P 1不变；再接到交流电源上，因X L =2πfL 增大，故I 2减小、P 2也减小（功率因数也降低）。
3．将铁心线圈接在直流电源上，当发生下列三种情况时，铁心中的电流和磁通有何变化？（1）铁心截面积增大，其它条件不变；（2）线圈匝数增加，导线电阻及其他条件不变；（3）电源电压降低，其它条件不变。
答:将铁心线圈接在直流电源上I=U/R ，φ＝INS μ/l ，故（1）S 增大时，I 不变，φ增大；（2）N 增加时，I 不变，φ增大；（3）U 降低时，I 、φ都减小。
4．将铁心线圈接到交流电源上，当发生以上三种情况时，铁心中的电流和磁通又有何变化？答:将铁心线圈接到交流电源上，则22)2(/fL R U I π+=，φm ≈U/4.44fN ,又根据L=N 2μS/l ,可知（1）S 增大时，L 增大，I 减小，φm 不变；（2）N 增加时，L 增大，I 减小，φm 不变；（3）U 降低时，I 、φ都减小。
电工学课后第1-6章习题答案
2010年《电工学》习题（上）解答 第1章 电路定律及分析方法习题解答一、单项选择题1．图示电阻元件R 消耗电功率10W ，则电压U 为（ A ）。
A ）-5V B ）5V C ）20VUR 题1图2．在图示的电路中，A 点的电位V A 为( C )。
A ）2 V B ）-4 V C ） -2 V－ 2 k 7 k ΩΩ题2图3．在图示电路中，U 、I 的关系式正确的是( B )。
A ）U = (I S + I )R 0 B ）U = (I S －I )R 0 C ）U = (I - I S )R 0R L题3图I 2题4图4．图示电路中电流I 2为( C )。
A ）7AB ）3AC ）-3A5．理想电流源的外接电阻越大，则它的端电压( A )。
A ）越高 B ）越低 C ）不能确定6．图示电路中，用一个等效电源代替，应该是一个( B )。
A ）2A 的理想电流源 B ）2V 的理想电压源 C ）不能代替，仍为原电路2 V题6图7．把图1所示的电路改为图2的电路，其负载电流I 1和I 2将( B )。
A ）增大B ）不变C ）减小221Ω2V 2A图 1图 2+题7图8．图示电路中，供出功率的电源是( A )。
A ）理想电压源 B ）理想电流源C ）理想电压源与理想电流源U4VS题8图S题9图9．在图示电路中，各电阻值和U S 值均已知。
欲用支路电流法求解流过电阻R G 的电流I G ，需列出独立的电流方程数和电压方程数分别为( B )。
A ）4和3 B ）3和3 C ）3和410．在计算线性电阻电路的电压和电流时，用叠加原理。
在计算线性电阻电路的功率时，加原理( B )。
A ）可以用 B ）不可以用 C ）有条件地使用11．在图示电路中，已知U S =12V ，I S =2A 。
A 、B 两点间的电压U AB 为( A )。
A ）-18VB ）18VC ）-6VU I SS+题11图SA题12图12．在图示电路中，当开关S 闭合时A 点的电位V A ( C )。
电工技术第6章(李中发版)课后习题及详细解答
第6章一阶动态电路分析6.1 如图6.3所示电路，在开关S断开前已处于稳态，试求开关S断开后瞬间电压u C和电流i C、i1、i2的初始值。
分析先在时的等效电路中求，因为时电路已处于稳态，电路中各处的电流和电压都是常数，电容中的电流，所以这时电容C可看作开路。
然后在时的等效电路中求、和，这时电容C可用电压为的恒压源代替。
解画出时的等效电路，如图6.4（a）所示。
根据分压公式，得时电容两端的电压为：（V）根据换路定理，时电容两端的电压为：（V）在瞬间，电容C可用电压为V的恒压源代替，由此可画出时的等效电路，如图6.4（b）所示。
由于4Ω电阻支路已断开，故时的电流i2为：（A）根据欧姆定律，得时的电流i1为：（A）根据KCL，得时的电流i C为：（A）图6.3 习题6.1的图图6.4 习题6.1解答用图6.2 如图6.5所示电路，在开关S闭合前已处于稳态，试求开关S闭合后瞬间电压u L和电流i L、i1、i2的初始值。
分析先在时的等效电路中求，因为时电路已处于稳态，电路中各处的电流和电压都是常数，电感两端的电压，所以这时电感L可看作短路。
然后在时的等效电路中求、和，这时电感L可用电流为的恒流源代替。
解画出时的等效电路，如图6.6（a）所示。
根据欧姆定律，得时电感中的电流为：（A）根据换路定理，时电感中的电流为：（A）图6.5 习题6.2的图图6.6 习题6.2解答用图在瞬间，电感可用电流为A的恒流源代替，由此可画出时的等效电路，如图6.6（b）所示。
根据欧姆定律，得时电感两端的电压为：（V）根据分流公式，得时的电流i1和i2分别为：（A）6.3 如图6.7所示电路，在开关S闭合前已处于稳态，试求开关S闭合后瞬间电压u C、u L和电流i L、i C、i的初始值。
分析先在时的等效电路中求和，因为时电路已处于稳态，电路中各处的电流和电压都是常数，电容中的电流，电感两端的电压，所以这时电容C可看作开路，电感L可看作短路。
王敏《电工学》第6章变压器
2021/8/17
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磁性物质有哪些？ magnetic substance
铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元
2021/8/17
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在中国，磁性最早出现于一本公元前4世纪编写的书《鬼 谷子》：“其察言也，不失若磁石之取针，舌之取燔 骨”。察析这人的言词话语，就好像用磁石吸取铁针， 又好像用舌尖探取炙肉中的骨头，绝对不能有所差失。[
(2)在处理电路时一般可以不考虑漏电流，在处理磁路时一般都要考 虑漏磁通；
(3)磁路欧姆定律和电路欧姆定律只是在形式上相似。由于 不是常
数，其随励磁电流而变，磁路欧姆定律不能直接用来计算，只能用 于定性分析；
(4)在电路中，当 E=0时，I=0；但在磁路中，由于有剩磁，当 F=0
时， 不为零；
2021/8/17
在均匀磁场中 Hl = IN
或 H IN l
安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。
线圈匝数与电流的乘积NI ，称为磁通势（F）：
F = NI
磁通由磁通势产生，磁通势的单位是安[培]。
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课外例: 环形线圈如图，其中媒质是均匀的， 试计算 线 圈内部各点的磁场强度。
解: 取磁通作为闭合回线，以 其 方向作为回线的围绕方向，则有：
B
H O 基本磁化曲线
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按磁性物质的磁性能，磁性材料分为三种类型： (1)软磁材料
具有较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。一般用来制造电机、 电器及变压器等的铁心。常用的有铸铁、硅钢、坡莫合金即铁氧 体等。
2021/8/17
磁性天线、电感器、变压 器、磁头、耳机、继电器、振动子、电视偏转轭、电缆、 延迟线、传感器、微波吸收材料、电磁铁、加速器高频加 速腔、磁场探头、磁性基片、磁场屏蔽、高频淬火聚能、 电磁吸盘、磁敏元件(如磁热材料作开关)等。
电工学第六章
型号 电压 转速
Y132S－6 380 V 960r/min
三相异步电动机 功 率 3 kW 电 流 7.2 A 功率因数 0.76
频 率 50Hz 联 结Y 绝缘等级 B
4. 额定电流 IN IN = 7.2A
→额定状态下定子三相绕组上的线电流
5. 额定功率因数λN = cosN
P1N = √3 UNIN cosN
P0 = PCu+PFe + PMe
η=
P2 P1
100%
【例】某三相异步电动机，极对数 p = 2，定子绕组三角形
联结，接于 50 Hz、380 V 的三相电源上工作，当负载转矩
TL= 91 N·m 时，测得 I0 = 30 A，P1= 16 kW，n = 1470 r/min， 求该电动机带此负载运行时的 s 、P2 、ŋ 和λ。
解： n0 =
60 f1 2
= 1500 r/min
s n0 n = n0
1500－1470 1500
= 0.02
P2
=
T2
2πn 60
= 91 ×
2×3.14 60
× 1470 W= 14 kW
η= PP21 100% = 87.5%
λ = P1
= 0.81
√3 U1l I1l
对称三相绕组 通入对称三相电流
O ωt
U1 V1 W1
U2 V2 W2 U3 V3 W3
ωt = 0o
V4
U1 N
W3
U4 S
V3
W2
N U3
W4 V1 S U2 W1
V2
ωt = 180o
V4
U1 S
W3
U4 N
电工学 唐介 第6章 思考题及习题 解答 答案
返 回分析与思考题集
上一题
下一题
第6章 电 动 机
6.3 (1) 三相异步电动机在空载和满载起动时，起 动电流和 起动转矩是否相同？
【答】 两者相同。
返 回分析与思考题集
上一题
下一题
第6章 电 动 机
6.3 (2) 电动机在短时过载运行时，过载越多，允许 的过载时间越短，为什么？
返 回分析与思考题集
上一题
下一题
第6章 电 动 机
练习题解答
6.2.1 某三相异步电动机，定子电压的频率 f1＝50 Hz,极 对数 p＝1，转差率 s＝0.015。求同步转速 n0 ，转子转速 n 和 转子电流频率 f2。
【解】
n0
60 f1 p
60 50 1
ห้องสมุดไป่ตู้
r/ min 3 000r/ min
N 84% ，N ＝0.73，nN＝720 r/min。求：(1) sN ；(2) PN
【解】 （1）由 nN＝720 r/min 知 n0＝750 r/min
sN
n0 nN n0
750 720 750
0.04
（2） P1N 3UNINN ( 3 380 9.9 0.73) W
4.76 kW
【解】 （1）由题目知 p＝2 ，所以
n0
60 f1 p
60 50 r/ min 2
1
500r/ min
（2）s n0 n 1 500 1 440 0.04
（3）P2
2n0
1 500
2
60 T2n ( 60 133 1 440) kW 20.05
电工学概论考试题及答案
电工学概论考试题及答案第一节：选择题（共40题，每题2分，共计80分）1. 电工学概论是研究电工学的基本理论和基础知识的一门课程。
以下哪个不属于电工学概论的研究范畴？A. 电流和电压的基本概念B. 电路分析和计算C. 电磁场理论和应用D. 电工行业法规和安全知识2. 电荷的基本单位是：A. 欧姆B. 瓦特C. 库仑D. 安培3. 以下哪个定律描述了电流通过电阻元件的关系？A. 费米定律B. 奥姆定律C. 麦克斯韦方程组D. 法拉第定律......40. 根据电磁感应定律，当磁场的磁通量发生变化时，会在线圈中产生电动势。
以下哪个现象不能产生磁场的磁通量变化？A. 导线通过磁场区域B. 磁场强度的改变C. 电流的改变D. 电阻的变化第二节：填空题（共10题，每题5分，共计50分）1. 根据安培定律，电流的方向是由 ________ 极指向 ________ 极。
2. 电场的强弱可以通过电场强度来描述，其单位是 ________。
3. 在电磁场中，磁感应强度的单位为 ________。
4. 根据磁感应定律，电动势的方向是由 ________ 极指向 ________ 极。
......第三节：简答题（共5题，每题20分，共计100分）1. 请简述电流和电压的基本概念以及它们之间的关系。
2. 请解释奥姆定律并列举一个应用奥姆定律的实例。
3. 请简要介绍电磁感应定律以及它的应用领域。
4. 请阐述电容器的基本原理，并说明它在电路中的作用。
5. 请解释欧姆定律，并给出一个利用欧姆定律计算电路参数的例子。
第四节：计算题（共4题，每题25分，共计100分）1. 一个电路包含一个4欧姆的电阻和一个6伏的电压源，请计算通过电阻的电流大小。
......根据以上提供的考试题目，我们整理了电工学概论考试题及答案。
通过对题目的分析和解答，希望能够帮助你进一步理解电工学的基本理论和知识，并为你的考试提供参考。
祝你顺利通过考试！。
电工学课后习题第6章电动机习题及答案
6.2.4 某三相异步电动机，定子电压为 380 V，三角形联
结。当负载转矩为 51.6 N · m 时，转子转速为 740 r/min，效率为 80
％功率因数为 0.8。求：（1）输出功率；（2）输入功率；（3）定子 线流和相电流
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下一页
第6章 电 动 机
6.3.1 某三相异步电动机，PN＝30 kW，nN＝ 980 r/min， KM＝ 2.2，KS＝2.0，求: （1）U1l＝UN 时的 TM 和 TS；（2） U1l＝0.8 UN 时的 TM 和 TS。
频率 f2 。
【解】
第七页, 共三十一页。
返 回练习题题集
下一题
第6章 电 动 机
6.2.2 某三相异步电动机, p＝1, f1＝50 Hz, s＝0.02,
P2＝30 kW，T0 = 0.51N · m 。求: （1）同步转速；（2）转子转 速；（3 ）输出转矩；（4）电磁转矩。
【解】 （1）
（2）
【解】 （1） 由于TN<TL，故不能带此负载长期运行。 （2） 由于 ,故可以带此负载短时运行。 （3）
第十八页, 共返三十回一页练。习题题集
上一题
下一页
下一题
第6章 电 动 机
虽然
, 但由于
, 故不可带此负载直接起动。
第十九页, 共三返十回一回页练。习 题题集
上一题
上一页
下一题
第6章 电 动 机
（2） （3）
第九页, 共三十一页。 返 回练习题题集
上一题
下一页
下一题
（4）
第6章 电 动 机
第十页, 共三十一页返。 回练习题题集
上一题
电工学第四版习题答案
6章 暂态电路习题6.1.2 电路如图6.02所示。
求在开关S 闭合瞬间（t=0+）各元件中的电流及其两端电压；当电路到达稳态时又各等于多少？设在t=0-时，电路中的储能元件均为储能。
解：t=0+时：此时等效电路如图解6.10所示。
()()()()()()()()()()()()()()V2000000A 1000A182100000000012121121212121R 2R R L L R C C 21R R c c L L ==⋅=======+=+======++++++++++++++u R i u u u i i i R R U i i u u i i当电路达到稳定（t=∞）：此时等效电路如图解6.11所示。
()()()()()()()()A18210021L R L R L L C C 22112121=+=+=∞=∞=∞=∞=∞=∞=∞=∞R R U i i i i u u i i注意 ()()的方向相反的方向和+∞022R R i i()()()()8V 2R C R C 2221=⋅∞=∞=∞=∞R i u u u注意 ()()()2V 0122R R R =∞∞+u u u 方向相反。
与6.2.7电路如图6.10所示，换路钱已处于稳态，试求换路后(t ≥0)的u C 。
图6.10 习题6.2.7的图F图解6.11解： 换路前（t=0-）时 ()V 101020101033=⨯⨯⨯=--C u换路后 ()()V 1000C ==-+C u u 到达稳定（t =∞）时()V 51010202010101010133C -=-⨯⨯++⨯=∞-u时间常数 ()s1.010101020101020101063=⨯⨯⨯++⨯+=-τ于是()()()[]()[]V155********.0C C C C tt teee u u u u ---++-=--+-=∞-+∞=τ6.5.2电路如图6.16所示，在换路前已处于稳态。
电工第六章课后习题答案(1)
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 。
电工学第三版第6章答案
电工学第六版课后答案 秦曾煌 6
第六章磁路与变压器习题全解6—1 有一线圈匝数为1500匝，套在铸刚制成的闭合铁心上，铁心的截面积为10CM2，长度为75CM。
求：（1）如果要在铁心中产生0.001Wb的磁通，线圈中应通入多大的直流电流？（2）若线圈中通入电流2.5A，则铁心中的磁通多大？解：（1）B=Ф/S=0.001÷0.001 =1T，查铸刚磁化曲线得：H=0.7×103 A /m ∵安培环路定则：H= IN/L∴I=HL/ N=0.7×103×0.75÷1500=0.35A（2）H=IN/L=2.5×1500÷0.75=5×103 A /m，查铸刚磁化曲线得：B=1.6T Ф=B×S= 1.6×0.001=0.0016Wb6—2 有一交流铁心线圈接在220V、50HZ的正弦交流电源上，线圈的匝数为733匝，铁心截面积为13 CM2。
求：（1）铁心中的磁通最大值和磁感应强度最大值是多少？（2）若在此铁心上再套一个匝数为60的线圈，则此线圈的开路电压是多少？解：（1）∵U≈E=4.44fNФm∴Фm≈U/4.44fN=220÷（4.44×50×733）=0.00135 WbBm=Фm/S=0.00135÷0.0013=1.04T（2）U1/ U2= N1/ N2U2= U1 N2/ N1=220×60÷733=18V6—3 已知某单相变压器的一次绕组电压为3000V，二次绕组电压为220V，负载是一台220V、25KW的电阻炉，试求一、二次绕组的电流各为多少？解：二次绕组的电流：I2= P2/ U2=25000÷220=114AI1/ I2= U2/ U1一次绕组的电流：I1= I2 U2/U1=113.6×220÷3000=8.36A6—4 在图6—1中，已知信号源的电压U S=12V，内阻R O=1KΩ，负载电阻R L=8Ω，变压器的变比K=10，求负载上的电压U2。
电工学第六章 电工技术(第六版)
Φ固定
IS固定
F随 Rm 变化 U 随 R 变化
交流磁路中磁阻 Rm 对电流的影响
电磁铁吸合过程的分析：
Φ
i
在吸合过程中若外加电
压不变, 则 Φ 基本不变。
u
Rm 大 Rm 小
起动电流大 电流小
IN Φ Rm
电磁铁吸合后(气隙小）
电磁铁吸合前(气隙大）
注意：
如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线
i u
Φ
Φ
U 4.44 f Nm
交流磁路的特点:
当外加电压U、频率 f 与 线圈匝数N一定时， Φm 便
eL e
基本不变。根据磁路欧姆
定律 IN
Φ Rm ，当Φm
一定时磁动势IN随磁阻 Rm 的变化而变化。
交流磁路和电路中的恒流源类似
F Φ Rm 直流电路中： U I S R
6.1 磁路及其分析方法
6.1.1 磁场的基本物理量 一、磁感应强度：表示磁场强弱和方向的物理量
F B Il
用一个与磁场方向垂直的1米长导体 通以1A电流时导体上受的力来衡量。
也可看成与磁场方向相垂直的单位面积上通过 的磁通（磁力线）。所以B又可称为磁通密度。
二、磁通
磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S 的乘积，称为通过该面积的磁通。
eL e
u i(Ni)
d di e N L dt dt
d e N dt
2.电压电流关系
交流激励 线圈中产生感应电势
i
Φ
Φ
Φ和 Φ
电路方程：
产生 的感应电势
u
eL e
u uR ( el ) ( e ) dΦ dΦ Ri N N dt dt
电工学第六章习题答案
第六章磁路与铁心线圈电路6.1.4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2I R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）直流励磁：线圈匝数加倍，线圈的电阻及电源电压保持不变；（4）交流励磁：同（3）；（5）交流励磁：电流频率减半，电源电压的大小保持不变；（6）交流励磁：频率和电源电压的大小减半。
假设在上述各种情况下工作点在磁化曲线的直线段。
在交流励磁的情况下，设电源电压与感应电动势在数值上近于相等，且忽略磁滞和涡流。
铁心是闭合的，截面均匀。
P不变；解：（1）B不变，I不变，cuP；（2）B减半，I↓，↓cuP不变；（3）B加倍，I不变，cuP；（4）B减半，I↓；↓cuP↑；（5）B加倍，I↑，cuP不变。
（6）B不变，I不变，cu6.3.4 在图6.01中，输出变压器的二次绕组有中间抽头，以便接8Ω或3.5Ω的扬声器，两者都能达到阻抗匹配。
试求二次绕组两部分匝数之比23/N N 。
8ΩΩ0解： 85.32321231× +=×N N N N N 51.15.38332==+∴N N N 2151.032≈=∴N N6.3.5 图6.02所示的变压器有两个相同的一次绕组，每个绕组的额定电压为110V 。
二次绕组的电压为6.3V 。
(1) 试问当电源电压在220V 和110V 两种情况下，一次绕组的四个接线端应如何正确连接?在这两种情况下，二次绕组两端电压及其中电流有无改变?每个一次绕组中的电流有无改变?(设负载一定)(2) 在图中，如果把接线端2和4相连，而把1和3接在220V 的电源上，试分析这时将发生什么情况?图6.021解：（1）电源电压为220V 时：2、3相连，从1和4端输入220V ；电源电压为110V 时：1、3相连，2、4相连，然后各接入电源的一端。
这两种情况下二次绕组的电压、电流均无变化。
电工基础第6章课后习题
A: 粗
B: 细
C: 直径—样
D: 长度—样
答案: B
11
变压器油箱中的油起 作用。
A: 导电
B: 导磁
C: 冷却、绝缘
D: 答案:
12
C 某台变压器的型号为SJI-100／10，则该变压器的额定容量为——-。
A: 10千伏安
B: 110千伏安
C: 100千伏安
D: 100千伏 答案:
13
C 某降压变压器，原绕组匝数为Wl，付绕组匝数为W2，其关系是 。
A: V-W-U
B: W-U-V
C: U-W-V
D: 答案:
43
C 一台三相异步电动机，电源频率为50Hz，则同步转速应为—— 一。
A: 500转／分
B: 1000转／分
C: 1500转／分
D: 3000转／分
答案: D
44
三相异步电动机的额定功率是一
A: 转轴上输出机械功率
B: 输入的电功率
C: 电源输出的功率
B 2 变压器原付边的电流 。
A: 与匝数成反比
B: 与匝数成正比
C: 与电压成正比
D: 答案:
A 3 当变压器的变比K小于1时，变压器为 变压器。
A: 升压
B: 降压
C: 隔离
D: 答案:
A 4 当变压器原边绕组匝数等于付边绕组匝数时，变压器为 变压器。
A: 升压
B: 降压
C: 隔离
D: 答案:
C 5 一台容量为2KVA的单相变压器，原边额定电压为220V，则原边电流为—一
26 三相异步电动机的额定电压指定子绕组上的相电压。 答案: 错误
27 三相异步电动机的额定电流指定子每相绕组中的电流。 答案: 错误
电气工程学概论 第六章部分习题解答
6-16.2 图示电路中的开关K 在t =0瞬间闭合，开关闭合之前电容C 上有初始电压10)0(=-C u 伏。
计算t =1ms 和t =4ms 时的电流)(t i 值。
解：开关K 闭合前，0)0(=-C i ，10)0(=-C u V ，根据换路定理 10)0()0(==-+C C u u V ； 换路稳定后 20)(=∞C u V ；时间常数 263101011010--=⨯⨯⨯==RC τs ； 根据三要素法[]τtC C C C eu u u t u -+∞-+∞=)()0()()( t e 1001020--= V ；t t Ce e tu Ct i 10010026101010d d )(---=⨯⨯==mA ； 905.0)10(001.01003==⨯--e i mA ； 67.0)104(001.041003==⨯⨯⨯--e i mA ；6.3 图示电路中的开关K 在t =0瞬间断开，试确定)(t i r 、绘出它的波形图并计算t =2s 和t =6s 时的)(t i r 值。
解：k 打开前， 2)0(=-L i A ；根据换路定理 2)0()0(==-+L L i i A ；2)0()0(-=-=++L r i i A ，换路稳定后 0)()(=∞-=∞r L i i ； 时间常数 122===R L τs ； 根据三要素法[]τtr r r r ei i i t i -+∞-+∞=)()0()()(te e---=-=22τ271.02)2(2-=-=-e i r A ；96.42)6(6-=-=-e i r mA6.4 图示电路中的的A t i )2(2S +⋅=ε，试确定)(t i r 、绘出它的波形图并计算t =2s 和t = 6s 时的)(t i r 值。
（提示：Si 在t = -2s 瞬间被接通）解：S i 动作前， 0)2(=--L i ；根据换路定理 0)2()2(=-=--+L L i i A ；1221)(21)2(=⨯==-+t i i S r A ，换路稳定后 2)(=∞L i A ；0)(=∞r i时间常数 212//21===R R L τs ；根据三要素法[]22)()2()()(+-+∞--+∞=t r r r r ei i i t i )2(5.022+-+-==t t e eA ；)2(-≥t)(s t题2图u C (t)r (t ) Ωr (t )Ω题4图6-2135.0)2()22(5.0==+-e i r A ； 018.0)6()62(5.0==+-e i r A ；6.5 图示电路中的开关K 1在t =0瞬间断开，开关K 2在t =3秒瞬间断开，试确定)(t u C 和)(t i C 并绘出它的波形图。
电工学第六版课后练习与思考
所以励磁电流也应减小。线圈电感
L
dN di
N
d di
则应增大。
6.4.3 直流电磁铁在吸合过程中气隙减小，试问磁路磁阻、线圈 电感、线圈电流以及铁心中磁通的最大值将作何变化（增大、 减小、不变或近于不变）？
解
直流电磁铁与交流电磁铁不同，其线圈电流 I
U ，不受气
R
隙影响。当气隙δ
减小时磁路磁阻减小( Rm0
6.4.1 在电压相等（交流电压指有效值）的情况下，如果把一个 直流电磁铁接到交流上使用，或者把一个交流电磁铁接到直流 上使用，将会发生什么后果？
解 若将直流电磁铁接到交流电源上使用，则励磁电流和磁通及 吸力均将大大减小，电磁铁吸合不上。若将交流电磁铁接到直 流电源上使用，则励磁电流将大大增加，犹如电路短路，将烧 坏线圈。
0
S
)
因
IN 不
变，故磁通将增大，线圈电感
L
N
d di
也将增大。
第七章 交流电动机
解 由于铁心有剩磁，可制造永久磁铁，例如永磁直流电机， 家里用的门隙等等。但若剩磁大了，对交流电机和电器则产生 剩磁损失，机械手表（全钢）有剩磁则影响走时准确性。
交流电机、电器的铁心中有涡流则造成功率损失，且使铁心发 热、影响电机、电器的工作性能。但利用涡流又可以对金属加 热，实现冶炼和淬火等加工工作，还可以用涡流灶对食品进行 加热和烹调等。
若将 N1 和 N2 均减小为
1 5
，则磁通将增加5倍，因此励
磁电流将大大增加，且因磁路饱和，电流将远远超过额定值而
将绕组绝缘烧坏。
6.3.4 变压器的额定电压为220V/110V，如果不慎将低压绕 组接到220V电源上，试问励磁电流有何变化？后果如何？
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6-1 填空题
(1) N 型半导体中多数载流子是(自由电子)，P 型半导体多数载流子是(空穴)。
(2) 当温度升高时，晶体管的反向电流(增大)，β(增大)。
(3) PN 结中扩散电流的方向是从(P)区到(N)区，漂移电流的方向是从(N)区到(P)区。
(4) 晶体管可以分为(NPN 锗管)型、(NPN 硅管)型、(PNP 锗管)型和(PNP 硅管)型四类。
(5) 场效晶体管可以分为(N)沟道和(P)沟道二类。
(6) 晶体管处于放大状态的条件是(发射结正偏，集电结反偏)，处于饱和状态的条件是(发射结和集电结均正偏)，处于截至状态的条件是(发射结和集电结均反偏)。
(7) 场效应管处于放大状态时应工作在特性曲线的(放大)区。
(8) 集成电路按照所处理的信号可分为(模拟)集成电路和(数字)集成电路；若按集成度又可分为(小规模SSI)、(中规模MSI)、(大规模LSI)和(超大规模VLSI)集成电路。
(9) 集成运算放大器是(一个具有很高的开环电压放大倍数的多级直接耦合)放大器。
(10) 数字集成电路最基本的逻辑部件是(与)、(或)和(非)门。
(11) 光敏晶体管是将(光)能转换成(电)能的晶体管。
(12) 七段显示器有(共阳极)接法和(共阴极)接法两种类型。
6-2 设二极管为理想器件(忽略二极管的正向压降和正向电阻，求图6.01所示电路的输出电压U 0)。
解：图(a)中D1导通，D2不导通，因此U 0=1V
图(b)中D1不导通，D2导通，因此U 0=4V
6-3 图6.02所示为某晶体管的特性曲线，当U CE =6V ，I B =0.08mA 时，该管的直流β-和交流β~各为多少？ 解：直流C B I I β-≈＝4.80.08
＝60 交流6|CE C U V B I I β=∆≈
∆= 6.5 4.80.100.08--=85
6-4 设四个晶体管均处于放大状态，现测得各管三个电极的电位U 1、U 2和U 3，试判断它们是NPN 型还是PNP 型晶体管，是硅管还是锗管。
并确定E 、B 、C 三个电极。
(1) U 1=3.5V ，U 2=2.8V ，U 3=12V
(2) U 1=3V ，U 2=2.8V ，U 3=12V
(3) U 1=6V ，U 2=11.3V ，U 3=12V
(4) U 1=6V ，U 2=11.8V ，U 3=12V
解：判断依据：锗管0.1~0.3V 硅管0.5~0.7V
NPN 型0.2/0.6BE U V ≥, 0BC U V <；PNP 型0.2/0.6BE U V ≤-, 0BC U V >
(1) NPN 硅管 U 1=3.5V B ，U 2=2.8V E ，U 3=12V C
(2) NPN 锗管 U 1=3V B ，U 2=2.8V E ，U 3=12V C
(3) PNP 硅管 U 1=6V C ，U 2=11.3V B ，U 3=12V E
(4) PNP 锗管 U 1=6V C ，U 2=11.8V B ，U 3=12V E
6-5 集成电路按使用的元件可以分为哪两类？按集成度可以分为哪四类？
答：集成电路按使用的元件可分为双极型集成电路、单极型集成电路；按集成度分可分为小规模SSI，中规模MSI，大规模LSI，和超大规模VLSI集成电路。
6-6 何为光电器件？
答：利用光和电子相互作用制成的半导体器件统称为光电器件。
6-7 发光二极管有哪些主要优点？
答：发光二极管具有驱动电压低、功耗小、寿命长、抗冲击和抗振动性能好、可靠性高等一系列优点。
6-8 光电耦合器有哪些主要优点？主要使用在哪些方面？
答：光电耦合器因输入和输出相互绝缘，绝缘电阻极高，可承受很高的电压，可用于隔离强电和弱电系统；一般干扰信号很难达到发光二极管所需的电流值，故有极强的抗干扰能力；响应速度快，高速型的响应时间小于100us。
光电耦合器用途很广，如用于信号隔离转换、脉冲系统的电平匹配、数模转换和计算机接口等方面。
6-9 半导体激光器主要用在哪些方面？
答：半导体激光器具有亮度高、方向性强、单色性和相干性好、发散角和能量高度集中、设备体积小、耗电少、寿命长和光调制容易等一系列优点。
因此，半导体激光器获得广泛的应用。
例如，半导体激光器作为光通信的电源以及用于短距离激光测距、引爆和污染检测；还用于CD放音机、CD-ROM驱动器、MD、PD和、DVD驱动器；另外，由磁盘读取信号的拾音器和激光打印机也使用激光。
6-10 用图6.4.1(b)，画出共阴极接法显示“5”的具体电路。
答：图略
注：共阴极接法，将a f g c d接高电平，其余引脚接低电平即可。