《船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)》鄭華耀主編課后習(xí)題參考答案

1、《船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)》鄭華耀主編鄭華耀主編課后習(xí)題參考答案課后習(xí)題參考答案第1章電與電與磁11、鐵磁材料具有哪三種性質(zhì)？答：鐵磁材料具有“高導(dǎo)磁率”、“磁飽和”以及“磁滯和剩磁”等三種性質(zhì)。12、為什么通電線圈套在鐵心上，它所產(chǎn)生的磁通會顯著增加？答：通電線圈未套在鐵心上時，其產(chǎn)生的磁通所經(jīng)過的磁路主要是空氣隙，磁阻很大，因此磁通一般較小。當(dāng)通電線圈套在鐵心上時，磁通所經(jīng)過的磁路有很大的一段是由鐵磁材料組成的，磁路的磁阻顯著下降，所以它

2、所產(chǎn)生的磁通會顯著增加。13、鐵磁材料在交變磁化時，為什么會產(chǎn)生磁滯和渦流損耗？直流電磁鐵的鐵心為什么是由整塊鑄鐵制成的？答：①由于鐵磁材料有磁滯和剩磁的性質(zhì)，需要一定的外界提供一定的能量來克服磁滯和剩磁的作用實現(xiàn)交變磁化，因此交變磁化時會產(chǎn)生磁滯損耗。交變磁化的磁通將在鐵心中感應(yīng)電動勢，而由于鐵磁材料本身具有一定的導(dǎo)電能力，感應(yīng)的電動勢將在鐵心中形成渦流（以鐵心中心軸線為圓心的同心環(huán)形電流），渦流在導(dǎo)體上產(chǎn)生的損耗就是渦流損耗。②直流

3、電磁鐵產(chǎn)生的磁通是大小和方向都恒定不變的直流磁通，直流磁通不會產(chǎn)生渦流損耗，因此沒有必要象交流電磁鐵那樣采用硅鋼片制造，為了使制造工藝簡化，直流電磁鐵的鐵心就常常采用整塊鑄鐵制成。14、標出圖123中通電導(dǎo)體A、B和C所受電磁力的方向。答：參考書P.17頁，根據(jù)左手定則，通電導(dǎo)體A所受電磁力的方向為從右往左；通電導(dǎo)體B所受電磁力的方向為從左往右；通電導(dǎo)體C有兩個導(dǎo)體，左下邊的導(dǎo)體所受電磁力的方向為從左往右，右上邊導(dǎo)體所受電磁力的方向為從

4、右往左，若兩個導(dǎo)體是一個線圈的兩個邊，則這個線圈將受到逆時針的電磁轉(zhuǎn)矩。15、應(yīng)用右手定則，確定圖124中的感應(yīng)電動勢方向或磁場方向（圖中箭頭表示導(dǎo)體運動方向，?⊙表示感應(yīng)大多數(shù)方向）。答：（參考書P.17頁）①在圖(a)中磁場為左N右S，導(dǎo)體從上往下運動，根據(jù)右手定則感應(yīng)電動勢的方向應(yīng)該為由紙面指向外，即用⊙表示；②在圖(b)中磁場為右N左S，導(dǎo)體從下往上運動，根據(jù)右手定則感應(yīng)電動勢的方向應(yīng)該為由紙面指向外，即也用⊙表示；③圖(c)感

5、應(yīng)電動勢的方向為?，是由外指向紙面，運動方向從下往上運動，根據(jù)右手定則，作用兩邊的磁場應(yīng)該是左N右S；④圖(d)中磁場為右N左S，感應(yīng)電動勢為⊙，是由紙面指向外，導(dǎo)體運動方向應(yīng)該是從下往上。16、什么是自感？如何確定自感電動勢的方向？在圖125所示的電路中，繪出開關(guān)SA閉合時自感電動勢的方向和開關(guān)打開時自感電動勢的方向。答：所謂自感，有兩層意思：一是指線圈的自感現(xiàn)象；二是指自感系數(shù)（反映線圈產(chǎn)生自感電動勢的能力，即自感系數(shù)L的數(shù)值）。1

6、8、交流接觸器接到相同電壓的直流電源上會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答：交流接觸器因其線圈工作時會感應(yīng)電勢，此電勢正常工作時起限流作用，為了使其有足夠的吸力，線圈的線阻應(yīng)較小，因而線徑較粗，匝數(shù)較少。若將其接到直流電路中，由于不能感應(yīng)出電勢，在相同大小的電壓下，將產(chǎn)生非常之大的電流（十幾甚或幾十倍于額定電流），這將使接觸器的線圈立即燒毀。19、交流接觸器為什么要用短路環(huán)？答：簡單地說，交流接觸器用短路環(huán)是為了避免銜鐵的振動。交流接觸器的線圈通過的是交

7、流電流，在鐵心中產(chǎn)生的是交變磁通。在一個周期內(nèi)，交流電流和交變磁通都有兩個瞬時值為零的“過零點”。在“過零點”瞬間，鐵心產(chǎn)生的電磁吸力為零。而交流接觸器的銜鐵是靠反力彈簧釋放的，工作時銜鐵是靠電磁吸力克服反力彈簧作用力而吸合的，因此若不采用短路環(huán)，在“過零點”銜鐵就會出現(xiàn)振動。短路環(huán)是用良導(dǎo)體焊接成的，將鐵心的一部分套住。接觸器工作時產(chǎn)生的交變磁通也通過被短路環(huán)套住的部分鐵心，且在短路環(huán)中感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生電流。短路環(huán)中的電流也會產(chǎn)生磁通

8、，而且，接觸器線圈產(chǎn)生的磁通為零時（變化率最大），短路環(huán)感應(yīng)的電動勢、產(chǎn)生的電流和磁通都達到最大，因此保證接觸器線圈電流“過零點”時鐵心產(chǎn)生的磁通和吸力不圍零，從而避免銜鐵的振動。也就是說，交流接觸器鐵心中的短路環(huán)是避免鐵心兩部分產(chǎn)生的磁通同時為零，從而避免銜鐵的振動的。110、交流接觸器為什么要用鋼片疊成？答：交流電磁鐵工作時，線圈通入的是交流電流，在鐵心中產(chǎn)生的是交變磁通，交變磁通會在鐵心中產(chǎn)生渦流損耗。為了減少渦流損耗，鐵心的應(yīng)該

9、由片間涂有絕緣材料的硅鋼片疊壓而成。111、交流接觸器鐵心卡住為什么會燒毀線圈？（應(yīng)該說是“銜鐵卡住”較合適）答：交流電磁鐵是恒磁通型的，只要電源電壓和頻率不變，因為U≈E=4.44NfΦ，其磁通基本不變，因此不管銜鐵是否吸合，電磁鐵產(chǎn)生的吸力基本保持不變。但是，銜鐵吸合前，磁路的磁阻大，線圈通過的電流大；銜鐵吸合后磁路的磁阻小，線圈通過的電流?。ㄒ驗榇艅軮N=磁阻Φ，Φ不變而磁阻大，I就大；磁阻小，I就小）。若接觸器工作時交流電磁鐵的

10、銜鐵卡?。床荒芡耆希?，將使線圈一直保持較大的電流，產(chǎn)生的銅損耗增加，很容易使線圈因過熱而燒毀。112、直流接觸器鐵心為什么是整塊鑄鐵？為什么沒有短路環(huán)？答：直流接觸器線圈通入的是直流電源，在鐵心中產(chǎn)生的磁通是大小和方向都恒定不變的直流磁通，直流磁通不會在鐵心產(chǎn)生渦流損耗，因此沒有必要象交流接觸器鐵心那樣采用硅鋼片制造，為了使制造工藝簡化，直流接觸器的鐵心就常常采用整塊鑄鐵制成。由于鐵心中產(chǎn)生的磁通直流磁通，沒有“過零點”，在工作時