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=0.7×103A/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=5×103A/m，查铸刚磁化曲线得：B=1.6TФ=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13CM2。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）=0.00135WbBm=Фm/S=0.00135÷0.0013=1.04T（2）U1/U2=N1/N2U2=U1N2/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=I2U2/U1=113.6×220÷3000=8.36A6—4在图6—1中，已知信号源的电压US=12V，内阻RO=1KΩ，负载电阻RL=8Ω，变压器的变比K=10，求负载上的电压U2。图6—1题6—4的电路解：变压器原边电压：U1=K2RLUS/（RO+K2RL）=102×8×12÷（1000+102×8）=5.3VU1/U2=KU2=U1/K=5.3÷10=0.53V6—5已知信号源的交流电动势E=2.4V，内阻RO=600Ω，通过变压器使信号源与负载完全匹配，若这时负载电阻的电流IL=4mA，则负载电阻应为多少？解：信号源与负载完全匹配：RO=K2RL=600ΩI1=E/（RO+K2RL）=2.4÷（600+600）=0.002A=2mAK=IL/I1=4÷2=2K2RL=600ΩRL=600/K2=600÷22=150Ω6—6单相变压器一次绕组N1=1000匝，二次绕组N2=500匝，现一次侧加电压U1=220V，二次侧接电阻性负载，测得二次侧电流I2=4A，忽略变压器的内阻抗及损耗，试求：（1）一次侧等效阻抗|Z1′|；（2）负载消耗功率P2。解：（1）I1=I2N2/N1=4×500÷1000=2A|Z1′|=U1/I1=220÷2=110Ω（2）U2=U1N2/N1=220×500÷1000=110VP2=I2U2=4×110=440W6—7某机修车间的单相行灯变压器，一次侧的额定电压为220V，额定电流为4.55A，二次侧的额定电压为36V，试求二次侧可接36V、60W的白炽灯多少盏？解：I2=I1U1/U2=4.55×220÷36=27.8A白炽灯额定电流：I=P/U=60÷36=1.67AI2/I=27.8÷1.67=16.7白炽灯盏数：n=16盏6—8一单相变压器，额定容量为50KVA，额定电压为10000V/230V，当该变压器向R=0.83Ω，XL=0.618Ω的负载供电时，正好满载，试求变压器一、二次绕组的额定电流和电压变化率？解：二次绕组的额定电流：I2=SN/U2=50000÷230=217A一次绕组的额定电流：I1=I2U2/U1=217×230÷10000=5A二次绕组满载电压：I2|Z2|==224.5V电压变化率：ΔU％=（U20—U2）/U20=（230—224.5）÷230=2.4％6—9有一台容量为50KVA的单相自耦变压器，已知U1=220V，N1=500匝，如果要得到U2=200V，二次绕组应在多少匝处抽出线头？解：U1/U2=N1/N2N2=N1U2/U1=500×200÷220=455匝6—10图6—2所示是一电源变压器，一次绕组匝数为550匝，接电源220V，它有两个二次绕组，一个电压为36V，负载功率为36W，另一个电压为12V，负载功率为24W，不计空载电流，求：（1）二次侧两个绕组的匝数；（2）一次绕组的电流；（3）变压器的容量至少应为多少？图6—2题6—10的图解：（1）N21=N1U21/U1=550×36÷220=90匝N22=N1U22/U1=550×12÷220=30匝（2）I21=P21/U21=36÷36=1AI22=P22/U22=24÷12=2AI1=I21U21/U1+I22U22/U1=1×36÷220+2×12÷220=0.27A（3）电阻性负载且不计空载电流：SN=I1U1=0.27×220=60VA6—11已知图6—3中变压器一次绕组1—2接220V电源，二次绕组3—4、5—6的匝数都为一次绕组匝数的一半，额定电流都为1A。（1）在图上标出一、二次绕组的同名端的符号。（2）该变压器的二次侧能输出几种电压值？各如何接线？（3）有一负载，额定电压为110V，额定电流为1.5A，能否接在该变压器二次侧工作？如果能的话，应如何接线？图6—3题6—11的图解：（1）（2）输出110V、220V两种电压值。输出110V电压：绕组3—4单独输出；绕组5—6单独输出；绕组3—4、5—6的同名端3与6、4与5分别并联输出。输出220V电压：绕组3—4、5—6的异名端3与5（或4与6）相串联，4与6（或3与5）之间输出。（3）绕组3—4、5—6的同名端3与6、4与5分别并联输出。6—12某三相电力变压器一次绕组每相匝数N1=268，二次绕组每相匝数N2=17，一次侧线电压UL1=6000V，求采用Y，yn和Y，d两种接法时二次侧的线电压和相电压。解：Y，yn接法时，UL1/UL2=UP1/UP2=N1/N2二次侧的线电压UL2=UL1N2/N1=6000×17÷268=380V相电压UP2=UL2/=220VY，d两种接法时，UL1/UL2=UP1/UP2=N1/N2二次侧的线电压UL2=UL1N2/N1=6000×17÷÷268=220V相电压UP2=UL2=220V6—13有额定值为220V、100W的电灯300盏，接成星形的三相对称负载，从线电压为10KV的供电网上取用电能，需用一台三相变压器。设此变压器采用Y，yn接法，求所需变压器的最小额定容量以及额定电压和额定电流。解：U2N=UP2=×220=380VI2N=IP2=100×P/U=100×100÷220=45.5A最小额定容量SN=U2NI2N=×380×45.5=30KVA额定电压U1N/U2N=10000/380VI1N/I2N=U2N/U1NI1N=I2NU2N/U1N=45.5×380÷10000=1.73A额定电流I1N/I2N=1.73/45.5A