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第1章 电磁学基础知识
1.1 简答题
1. 用电磁感应定律求感应电动势时，公式e??L?did?d?、e??、e??N?，以及dtdtdte?Blv中，哪个公式是最普遍的形式？其它公式必须在什么条件下适用？
d?是感应电动势的普遍形式。其负号表示感应电动势的正方向与dt磁链的正方向符合右手螺旋关系，如果两者不符合右手螺旋关系，则应取正号。
答：式e??
2. 如果感应电动势的正方向与磁通的正方向之间不符合右手螺旋关系，则电磁感应定律应改写成e?d?d?或e?N?，试说明其原因。 dtdt
3. 有两个线圈匝数相同，一个绕在闭合铁芯上，另一个是空芯的，两个线圈通入频率相同的交变电流，如果它们的自感电动势相等，试问哪个线圈的电流大？为什么？
答：空芯的线圈电流大。因为两者频率相等，产生同样的e，意味着产生同样的φ，根据N?I=φ?Rm，由于铁芯的磁导率大得多，即磁阻小得多，故空芯情况下的（N?I）空芯>>（N?I）铁芯，所以I空芯>>I铁芯。
4. 若磁路上有几个磁动势同时作用，磁路计算时能否使用叠加原理？为什么？
5. 在一个恒定的磁场中，铁芯中是否存在磁滞损耗和涡流损耗？为什么？
6. 在交变磁场中，铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的？它们与哪些因素有关？
7. 什么是铁磁材料的基本磁化曲线？基本磁化曲线与起始磁化曲线有何不同？
8. 铁磁材料是如何分类的？各有什么特点？
1.2 分析题
1. 变压器原理图如图所示，试回答：
（1）当线圈N1施加正弦电压U1时，为什么在线圈N1 及N2中都会感应出电动势？
（2）当电流Is增加时，标出这时N1 及N2中感应电动势的实际方向。
答：
（1）当线圈N1流过电流i1时，会在铁芯建立磁通Ф，i1与Ф正方向符合右手螺旋关系，由于磁通Ф同时交链线圈N1和N2，所以当i1交变时，N1与N2所交链的磁链以同一个频率交变，所以在N1和N2中都会感应出电动势。
（2）按右手螺旋关系，标出Ф在N1和N2中感应出电动势e1和e2的正方向，如图中实线所示，感应电动势表达式分别为
d? e1??N1dt
d? e2??N2dtd?当电流 i增加时，Ф也增加，?0，由以上表达式可知，e1?0、e2?0，说
dt明此时N1和N2中感应出电动势的实际方向与e1和e2的正方向相反，如图中虚线（与实线方向相反）所示。
第2章 直流电机
2.1 简答题
1. 直流电动机的电枢绕组中为什么也有感应电动势？其方向与电流方向有何关系？他励直流发电机空载即电枢电流为零时，有没有电磁转矩？为什么？
答：直流电动机的电枢绕组旋转时，电枢导体切割气隙磁场，在电枢绕组产生感应电动势，其方向与电枢电流方向相反，称为反电动势。
他励直流发电机空载即电枢电流为零（Ia=0）时，根据T=CtФIa，故电磁转矩T=0.
2. 直流电机的电枢铁芯为什么必须采用硅钢片叠成，而机座和主磁极可以采用整块铁？为什么有的主磁极也采用薄钢板叠成？
答：电枢铁芯旋转，电枢铁芯的磁场是交变的，为了减少铁耗，用硅钢片叠成。机座和主磁极的磁场是恒定的，故可以采用整块铁。
但是，由于电枢齿槽的影响，电枢旋转时主磁极极靴表面的磁场发生脉动，引起附加损耗，为了降低表面损耗，主磁极有时采用薄钢板叠成。
3. 什么是电机的可逆原理？接在直流电源上运行的直流电机，如何判别它是运行于发电机状态还是电动机状态？
答：同一台电机（直流、交流）由于外界使用条件不同，既可以作发电机运行，也可以作电动机运行。这个电机理论中普适的原理称为电机的可逆原理。 当端电压U<电枢电动势Ea，电枢电流Ia与Ea方向一致时，为发电机状态； 当端电压U>电枢电动势Ea，电枢电流Ia与Ea方向相反时，为电动机状态；
4. 如果将电枢装在定子上，主磁极装在转子上，换向器和电刷如何安装，才能作直流电机运行？
答：这种结构是旋转磁极式，因电刷必须与主极相对静止，所以电刷也应装在转子上；而换向器必须与电枢相对静止，所以换向器应装在定子上。
5.直流电机电枢绕组是旋转的，而电枢绕组中的电流又是交流电，试问电枢电流所建立的磁场在空间上是恒定的还是交变或旋转的，为什么？
答：是恒定的。因为主磁极N或S下的电枢导体的电流方向不变。
6.直流电机的主磁通既交链电枢绕组，又交链励磁绕组，为什么只有电枢绕组中有感应电动势，而在励磁绕组中没有感应电动势？
答：主磁通对励磁绕组来说是恒定不变的，因此励磁绕组中没有感应电动势；主磁通对电枢绕组来说是交变的，故在电枢绕组中会产生感应电动势。
7. 如何改变他励和并励直流发电机的端电压极性？
答：他励：使电机反转；或将励磁电压反接； 并励：励磁绕组反接，同时将电机反转。
8. 什么是电枢反应？对电机有什么影响？
答：直流电机带上负载运行后，电枢里有电流流过，电枢电流产生电枢磁场，电枢磁场的出现有可能对主极磁场产生影响，这种影响称为电枢反应。电枢反应的结果是负载后每极下总的磁通量比空载时要少。而且电枢电流越大，这个现象越严重。
2.2 计算题
1. 某直流发电机的额定功率PN=145KW，额定电压UN=230V，额定转速nN=1450r/min，额定效率η=90%，求该发电机的额定电流、额定运行时的输入功率？
解： PN?UNIN?IN?PNPN145000??630(A) UN230PIN??N?145000?161(kW) 0.9
2. 某直流电动机的额定功率PN=22KW，额定电压UN=220V，额定效率η=83%，