第2章 电磁学基础 习题答案

第2章知识巩固答案2-1思答题1.为什么说电磁材料是电磁技术发展的根基？答：电磁技术是建立在电磁材料上的工程应用技术，当人们发现了电磁力，需要通过电磁力做功，就开始研究导磁材料。后来形成了以铁心线圈为磁路的动力设备。随着科学的发展，对电磁技术不断的提出新的要求，为了满足新的要求，也都是从电磁材料新的突破入手。如为了改善电磁材料的磁性能，加入稀土元素，使原来的电磁材料发生了质的变化。2.磁通线是闭合的还是发散的？磁通的方向怎样确定？答：磁通线是由磁体的N极指向S极的“闭合”回线；磁通线的方向可由右手螺旋定则来判断。3.学习磁路技术首先要从理论入手，然后再学习电磁磁路？答：主流教学方法是这样的，先把理论搞清楚，然后再学习实体磁路，学起来比较顺畅。4.磁路欧姆定律和电路欧姆定律在应用中有哪些异同？答：磁路欧姆定律和电路欧姆定律其表达形式相同，电压对应磁压、电流对应磁通、电阻对应磁阻。但在参数上出现了区别。电路中的电压、电流、电阻均为线性量；电路只有导通和不导通两种状态。而磁路则不同，组成磁路的材料只是磁导率高一些，磁路之外的非磁路也是导磁的，只是磁通量很小；磁路材料都是非线性，μ不为常数。因此，磁路欧姆定律作为定性分析、估算可以，不能进行精确计算。5.要想改变磁路的磁导率，防止磁饱和，有什么方法？答：可以在磁路中垫上硬纸片，增加空气隙。6.电磁感应是发生在动态过程中还是静态过程中？答：是发生在动态过程中。7.由线圈电流励磁的电磁材料称为软磁材料，如硅钢片；通过剩磁工作的材料称为硬磁材料，工作中不需要励磁电流。在需要磁路工作的设备中，哪些设备必须用软磁材料组成；哪些设备必须用硬磁材料组成；哪些设备可以用硬磁材料和软磁材料混合组成？为什么？答：变压器、电抗器等静止电磁设备必须用软磁材料组成，因为是基于电磁感应和互感原理来工作；音响设备、测量仪表等是由硬磁材料组成，音响设备是基于磁场中的载流导体会受到力的作用使音圈振动发声；话筒是基于音圈在磁场中振动产生感应电流，只需要“硬磁”磁路就可以了。电动式仪表也是基于磁场中的载流导体会受到力的作用原理工作的，只需要“硬磁”磁路就可以了。电动机、发电机磁路分为2部分，定子和转子。磁路可以都采用软磁材料，也可以分别采用硬磁和软磁材料。如转子采用硬磁材料，可以节省励磁电流，提高整机的效率。8.磁路工作中会在磁路中产生“涡流”，涡流会造成铁心发热，怎样解决涡流的发热问题？答：①将磁路材料制造成薄片，两面涂上绝缘层，隔断涡流；②在磁性材料中添加不导电材料，降低电阻率。9.涡流是一种正常的电磁现象，合理利用可以完成很多有益的工作。请说出几种涡流的典型应用。答：电磁灶、涡流炼钢、涡流淬火、指针万用表的阻尼、电涡流传感器、涡流无损探伤等等。2-3计算题答案1.如图2-38所示，分别标出各载流导体导线所受磁场力的方向。图2-38-1题图答案：左、左、逆时针答案：H=B/μr=0.13/（3000×4π×10-7）=34.5（A/m）Φ=BS=0.13×10×10-4=1.3×10-4（Wb）图2-39-3题图答案：根据下式：计算得：H=6369.4（A/m）B=Hμ0=0.008Φ=BS=0.00157（T）答案：H1=4（A/m）H2=5.5（A/m）H3=5（A/m）答案：根据式，Φ=BS、B=Hμ，可得I=0.0055A答案：根据右手定则，感应电动势方向向上，闭合回路中电流为I=Blv/（0.1+19.9）=0.75A，方向顺时针。答案：根据