邓允主编《电工电子技术及应用(第二版)》第三章习题详解
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U Z 220 R2 X L
2
220 10 2 X L
2
3-8
一台 220V/110V 的单相变压器， N1=2000 匝， N2=1000 匝， 变比 K= N1/ N2=2，
有人为省线，将一次绕组、二次绕组匝数减为 20 匝和 10 匝，变压器能否正常工作？ 为什么？ 【解】变压器不能正常工作。 因为变压器二次绕组匝数太少，其电流将增加，超过其额定值，变压器将因通过 的电流过大而烧坏。 3-9 变压器能否变换直流电压？如果将额定电压为 220V 的变压器接到 220V 直
所以 I 2 N
一盏白炽灯的额定电流为 I
PN 60 0.273 U N 220
由于变压器二次侧的额定电流为 45.45A，一盏白炽灯的额定电流为 0.273A 因此，能够接入白炽灯的数量为 3-12 多少？ 【解】因为
200 I 5 3.6 45.45 166 (盏) 0.27
2
所以 I 3-7
HL B L 95 50 10 3 0.095 （A）=95（mA） N N 0.01 500
一台 220V/110V 的单相变压器，原边加额定电压 220V 时，测得一次绕组电
阻为 10Ω，试问一次侧电流是否等于 22A？ 【解】不是 22A。 因为变压器接交流电，电流 I
求二次绕组匝数？若用此变压器给 40W 的白炽灯供电， 压器一次绕组匝数 N1 =1100 匝， 问一次绕组电流 I1、二次绕组电流 I2 为多少？ 【解】 根据
U1 N1 U 2 N2
3
N2
U 2 N1 36 1100 180 （匝） U1 220
根据 P UI
I2
P2 40 1.1( A) U 2 36 N2 180 I2 1.1 0.18( A) N1 1100
心产生 B=0.5 T 的磁感应强度，问线圈中通过的电流应为多少？ 【解】 根据 B 0
NI l
I
3-6
Bl 0.5 1 398( A) 0 N 4 10 7 1000
图题 3-6 所示为某直流铁心线圈，铁心构成一均匀磁路，材料为硅钢片。
2
线圈匝数 N=500。 若要使铁心产生 Φ=1.52 其中心线长度 l=50 mm， 截面积 S=16 mm ， ×105 MX 的磁通， 试求线圈中的励磁电流。如果保持磁通不变，改用铸钢作铁心材料， 线圈中的励磁电流又是多少？
图题 3-6
1.52 10 5 10 8 95 【解】 B S 16 10 6
因为 HL NI 所以 I
HL B L N N
由于铁芯通常由硅钢片叠成，其相以磁导率 r 为 7000~10000，取 8000 则 r 0 8000 0 8000 4 10 7 0.01
3-3 真空中一根长度 l=10 cm 的直导线，通过的电流 I=5 A，置于磁感应强度
B=0.5 T 的磁场中，且电流方向与磁场方向垂直。问直导线受到的电磁力为多大？ 【解】 F BIl 0.5 5 0.1 0.25 N 3-4 为什么变压器和电动机的铁心采用硅钢片叠成，而不做成一个整块？永久
L
D. 磁滞损耗
6 某理想变压器的变比 K=10，其副边负载的电阻 R =8Ω。将此负载电阻折算到 ○ 原边的电阻 R L 的阻值为 A. 80Ω； 【解】 B. 800Ω； C. 8000Ω； D. 0.8Ω
/
1 B； ○ 2 B； ○ 3 C； ○ 4 B； ○ 5 C； ○ 6 B ○
5
故
I1
3-11
一台 SN=10KVA、U1N/ U2N=3300/220V 的单相照明变压器，现要在二次绕组
两端接 60W、220V 的白炽灯，要求白炽灯在额定状态下工作，问最多可接多少盏？一 次绕组、二次绕组电流为多少？ 【解】因为 S N U 1N I 1N U 2 N I 2 N I 1N SN 10 10 3 3.03 （A） U 1N 3300 SN 10 10 3 45.45 （A） U 2N 220
《电工电子技术及应用（第二版） 》 （邓 允主编，化学工业出版社,2011 年）
思考题与习题详解
第三章
3-1
磁路与变压器
有两个形状、大小和匝数完全相同的环形螺线管，一个用硬纸板作管中介
质，一个用铁心作介质。当两个线圈通以大小相等的电流时，两线圈中的 B、Φ、H 值是否相等？为什么？ 【解】因为磁感应强度 B 与周围介质有关，而磁场强度 H 与周围介质无关，所 以， 用硬纸板作管中介质和用铁芯作管中介质的两个环形螺线管的 B 不相同， H 相同。 因为磁通 与磁感应强度 B 成正比，所以两个螺线管的 不相同。 3-2 有一匀强磁场，磁感应强度 B=0.13 T，磁感线垂直穿过 S=10 cm2 的平面，
磁铁的铁心为什么又不用硅钢片叠成？ 【解】变压器和电动机的铁芯采用一片片的硅钢片叠成，目的是为了减少铁芯中 的感应电动势产生的涡流，降低损耗。同时，硅钢片的片与片之间进行绝缘，便于散
1
热。 永久磁铁将铁磁物质（铁芯）处于强磁场中，使铁芯中的磁畴成固定方向排列从 而具有磁性，因此，铁芯的整体性越强，固定方向的磁畴将越多，铁芯的磁性也将越 大。 3-5 真空中有一长度 l=1 m 的通电螺线管，线圈的匝数 N=1000，要求在线圈中
3 下列哪项不是变压器的功能 ○ A. 变换电压； B. 变换电流； C. 变换功率； D. 变换阻抗
4 三相变压器的额定电压和额定电流是指 ○ A. 相电压和相电流； C. 线电压和相电流； B. 线电压和线电流； D. 相电压和线电流
5 变压器的铁芯采用相互绝缘的薄硅钢片制造，主要目的是为了降低 ○ A. 杂散损耗； B. 铜耗； C. 涡流损耗；
流电源上，会出现什么结果？ 【解】变压器不能变换直流电压，这是因为当变压器的原边绕组通入直流电流， 在磁路中只能产生恒定磁场，而恒定磁场不能在副边绕组中感应电动势，所以变压器 不能用来变换直流电压。将额定电压为 220V 的变压器接到 220V 直流电源上，会导致 初级绕组线圈短路的现象，如果是容量小的变压器会被烧毁，如果是大容量的变压器 的话，会损坏直流电源。 3-10 为了安全，机床上用电为 36V，它是将 220V 交流电压降压得到的。已知变
一台 200/5A 的电流互感器，测得二次绕组电流 I2 为 3.6A，求被测电流为
所以 I 144 （A）
4
3-13
选择题（每题只有一个正确答案）
1 下列哪种材料不是铁磁材料 ○ A. 铁； B. 铜； C. 钴； D. 镍
2 适合于制作永久磁铁的铁磁材料是 ○ A. 软磁材料； B. 硬磁材料； C. 矩磁材料； D. 不能确定
介质的相对磁导率 μr=3000。求磁场强度和穿过平面的磁通 Φ。 【解】磁场强度 H 磁通 BS
B 0.13T 0.13 1.3 1033 4.3 10 5 （安培/米） 3000
S 10cm2 103 m 2
BS 1.3 103 10 3 1.3Wb
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220 10 2 X L
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3-8
一台 220V/110V 的单相变压器， N1=2000 匝， N2=1000 匝， 变比 K= N1/ N2=2，
有人为省线，将一次绕组、二次绕组匝数减为 20 匝和 10 匝，变压器能否正常工作？ 为什么？ 【解】变压器不能正常工作。 因为变压器二次绕组匝数太少，其电流将增加，超过其额定值，变压器将因通过 的电流过大而烧坏。 3-9 变压器能否变换直流电压？如果将额定电压为 220V 的变压器接到 220V 直
所以 I 2 N
一盏白炽灯的额定电流为 I
PN 60 0.273 U N 220
由于变压器二次侧的额定电流为 45.45A，一盏白炽灯的额定电流为 0.273A 因此，能够接入白炽灯的数量为 3-12 多少？ 【解】因为
200 I 5 3.6 45.45 166 (盏) 0.27
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所以 I 3-7
HL B L 95 50 10 3 0.095 （A）=95（mA） N N 0.01 500
一台 220V/110V 的单相变压器，原边加额定电压 220V 时，测得一次绕组电
阻为 10Ω，试问一次侧电流是否等于 22A？ 【解】不是 22A。 因为变压器接交流电，电流 I
求二次绕组匝数？若用此变压器给 40W 的白炽灯供电， 压器一次绕组匝数 N1 =1100 匝， 问一次绕组电流 I1、二次绕组电流 I2 为多少？ 【解】 根据
U1 N1 U 2 N2
3
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U 2 N1 36 1100 180 （匝） U1 220
根据 P UI
I2
P2 40 1.1( A) U 2 36 N2 180 I2 1.1 0.18( A) N1 1100
心产生 B=0.5 T 的磁感应强度，问线圈中通过的电流应为多少？ 【解】 根据 B 0
NI l
I
3-6
Bl 0.5 1 398( A) 0 N 4 10 7 1000
图题 3-6 所示为某直流铁心线圈，铁心构成一均匀磁路，材料为硅钢片。
2
线圈匝数 N=500。 若要使铁心产生 Φ=1.52 其中心线长度 l=50 mm， 截面积 S=16 mm ， ×105 MX 的磁通， 试求线圈中的励磁电流。如果保持磁通不变，改用铸钢作铁心材料， 线圈中的励磁电流又是多少？
图题 3-6
1.52 10 5 10 8 95 【解】 B S 16 10 6
因为 HL NI 所以 I
HL B L N N
由于铁芯通常由硅钢片叠成，其相以磁导率 r 为 7000~10000，取 8000 则 r 0 8000 0 8000 4 10 7 0.01
3-3 真空中一根长度 l=10 cm 的直导线，通过的电流 I=5 A，置于磁感应强度
B=0.5 T 的磁场中，且电流方向与磁场方向垂直。问直导线受到的电磁力为多大？ 【解】 F BIl 0.5 5 0.1 0.25 N 3-4 为什么变压器和电动机的铁心采用硅钢片叠成，而不做成一个整块？永久
L
D. 磁滞损耗
6 某理想变压器的变比 K=10，其副边负载的电阻 R =8Ω。将此负载电阻折算到 ○ 原边的电阻 R L 的阻值为 A. 80Ω； 【解】 B. 800Ω； C. 8000Ω； D. 0.8Ω
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1 B； ○ 2 B； ○ 3 C； ○ 4 B； ○ 5 C； ○ 6 B ○
5
故
I1
3-11
一台 SN=10KVA、U1N/ U2N=3300/220V 的单相照明变压器，现要在二次绕组
两端接 60W、220V 的白炽灯，要求白炽灯在额定状态下工作，问最多可接多少盏？一 次绕组、二次绕组电流为多少？ 【解】因为 S N U 1N I 1N U 2 N I 2 N I 1N SN 10 10 3 3.03 （A） U 1N 3300 SN 10 10 3 45.45 （A） U 2N 220
《电工电子技术及应用（第二版） 》 （邓 允主编，化学工业出版社,2011 年）
思考题与习题详解
第三章
3-1
磁路与变压器
有两个形状、大小和匝数完全相同的环形螺线管，一个用硬纸板作管中介
质，一个用铁心作介质。当两个线圈通以大小相等的电流时，两线圈中的 B、Φ、H 值是否相等？为什么？ 【解】因为磁感应强度 B 与周围介质有关，而磁场强度 H 与周围介质无关，所 以， 用硬纸板作管中介质和用铁芯作管中介质的两个环形螺线管的 B 不相同， H 相同。 因为磁通 与磁感应强度 B 成正比，所以两个螺线管的 不相同。 3-2 有一匀强磁场，磁感应强度 B=0.13 T，磁感线垂直穿过 S=10 cm2 的平面，
磁铁的铁心为什么又不用硅钢片叠成？ 【解】变压器和电动机的铁芯采用一片片的硅钢片叠成，目的是为了减少铁芯中 的感应电动势产生的涡流，降低损耗。同时，硅钢片的片与片之间进行绝缘，便于散
1
热。 永久磁铁将铁磁物质（铁芯）处于强磁场中，使铁芯中的磁畴成固定方向排列从 而具有磁性，因此，铁芯的整体性越强，固定方向的磁畴将越多，铁芯的磁性也将越 大。 3-5 真空中有一长度 l=1 m 的通电螺线管，线圈的匝数 N=1000，要求在线圈中
3 下列哪项不是变压器的功能 ○ A. 变换电压； B. 变换电流； C. 变换功率； D. 变换阻抗
4 三相变压器的额定电压和额定电流是指 ○ A. 相电压和相电流； C. 线电压和相电流； B. 线电压和线电流； D. 相电压和线电流
5 变压器的铁芯采用相互绝缘的薄硅钢片制造，主要目的是为了降低 ○ A. 杂散损耗； B. 铜耗； C. 涡流损耗；
流电源上，会出现什么结果？ 【解】变压器不能变换直流电压，这是因为当变压器的原边绕组通入直流电流， 在磁路中只能产生恒定磁场，而恒定磁场不能在副边绕组中感应电动势，所以变压器 不能用来变换直流电压。将额定电压为 220V 的变压器接到 220V 直流电源上，会导致 初级绕组线圈短路的现象，如果是容量小的变压器会被烧毁，如果是大容量的变压器 的话，会损坏直流电源。 3-10 为了安全，机床上用电为 36V，它是将 220V 交流电压降压得到的。已知变
一台 200/5A 的电流互感器，测得二次绕组电流 I2 为 3.6A，求被测电流为
所以 I 144 （A）
4
3-13
选择题（每题只有一个正确答案）
1 下列哪种材料不是铁磁材料 ○ A. 铁； B. 铜； C. 钴； D. 镍
2 适合于制作永久磁铁的铁磁材料是 ○ A. 软磁材料； B. 硬磁材料； C. 矩磁材料； D. 不能确定
介质的相对磁导率 μr=3000。求磁场强度和穿过平面的磁通 Φ。 【解】磁场强度 H 磁通 BS
B 0.13T 0.13 1.3 1033 4.3 10 5 （安培/米） 3000
S 10cm2 103 m 2
BS 1.3 103 10 3 1.3Wb