正文 第10章 各章習題解答(一)(1 / 3)

第1節 電工基礎知識

1.什麼叫電?電流、電壓、電阻的單位是什麼?

答:根據電子學說的解釋,物質是由分子組成;分子又由原子組成;原子則由質子和電子組成,這些質子和電子就是平常所說的電。質子和電子都具有一定數量的電荷。通常將質子所帶的電荷稱為正電荷,用“+”號表示。電子所帶的電荷則稱負電荷,用“-”號表示。平時看到的“電”現象,實際就是正、負電荷在一定條件下的表現。

電流的單位為安培,簡稱安,用字母“A”表示。電壓的單位為伏特,簡稱伏,用字母“V”表示。電阻的單位為歐姆,簡稱歐,用字母“O”表示。

2.什麼是歐姆定律?它有何用途?

答:聯係電流、電壓和電阻這三者關係的稱為歐姆定律。根據歐姆定律得知:電流的強弱與電壓的高低成正比,而與電阻的大小成反比。因此,根據電流、電壓、電阻的這一關係,就可以從兩個已知數量中求另一個未知數量。

3.什麼叫電功率?它的單位是什麼?

答:電壓在單位時間內所做的功就叫做電功率。電功率的單位稱為瓦特,簡稱瓦,用字母界表示。實用中瓦特這個單位常感太小,所以常用千瓦,來作為電功率的單位。

4.什麼是磁?它有哪些類型?

答:能夠吸引鐵屑或鐵塊的物體就稱為磁鐵,磁鐵分天然磁鐵和人造磁鐵兩大類。由於天然磁鐵的磁性較弱而無多少實用價值,現在普遍使用的磁鐵均為磁力強大的人造磁鐵。人#造磁鐵則又分為永久磁鐵和暫時性磁鐵兩種。

5.磁鐵的一般性質是什麼?

答:所有磁鐵均具有以下兩點性質:(1)磁鐵具有兩極,即北極和南極;(2)磁鐵還具有同性相斥、異性相吸的特性。即當北極與北極或南極與南極接近時,它們將相互排斥。而當北極與南極接近時,它們則互相吸引。

6.什麼是磁場和磁力線?它們具有哪些特性?

答:受磁鐵影響的範圍叫做磁場,在磁鐵磁力作用下鐵屑排成的線條就稱為磁力線。磁鐵和磁力線具有以下幾點特性:(1)磁力線由磁鐵北極出發而後返回南極,或進入鄰近磁鐵的南極;(2)在磁鐵內部,磁力線則由南極走向北極;(3)磁力線具有縮短其長度的傾向,這也就是異性相吸的原因;(4)磁力線具有互相向側麵排擠的傾向,這也就是同性相斥的原因。

7.什麼叫磁通和磁通密度?它們的單位是什麼?

答:通過某垂直麵積的磁力線數叫做磁通;穿過單位麵積(與磁力線方向垂直)的磁力線數稱為磁通密度(也叫做磁感應量和磁感應強度磁通用希臘字母少表示,其單位為韋伯。磁通密度用字母S表示,其單位稱為特拉斯。

8.怎樣用單導線右手定則來確定載流導線的磁場方向?

答:可以采用右螺旋法則來確定。方法是用右手握住導線,使大拇指伸直後所指方向為電流方向,這時其餘四指彎曲後所指方向則為磁力線方向。

9.怎樣用螺管線圈右手定則來確定螺管線圈的磁場方向?

答:具體方法為,將右手握住螺管線圈並伸直拇指,使其餘四指符合線圈的電流方向。這時,伸直的拇指所指方向即為北極,另一端則為南極。

10.載流導線在磁場中為什麼會產生電磁力?

答:由於載流導線置於一個磁場以後,載流導線四周產生的磁場將會與原有磁場形成一個合成磁場。此時,兩磁場方向相同的部分使磁通密度增加,而兩磁場方向相反的部分則磁通密度將會減弱。因磁力線具有互相排擠和縮短長度的性質,所以就產生了對載流導線的電磁推動力。

11.什麼是電動機左手定則?什麼是發電機右手定則?

答:用左手指示電動機中磁場、載流導線、電磁作用力方向的方法稱為左手定則。當平伸左手,使手掌朝著磁力線方向,用四指對著電流方向,這時平伸的拇指所指就是電磁作用力方向。用來判定發電機中磁力線方向、導線移動方向和感應電動勢方向這三者關係的就稱為發電機右手定則。具體方法為,將右手平伸,拇指和其餘四指垂直,使磁力線垂直穿過手掌。這時,拇指的指向是導線運動方向,其餘四指的指向則為感應電動勢方向。

12.單相交變電動勢是怎樣產生的?交變電動勢的大小受哪些因素的影響?

答:單相交流電動勢是用一根直導線在均勻磁場中作等速旋轉而產生的。交變電動勢的大小主要受磁場的磁感應量、導線在磁場中的長度、導線切割磁力線的速度和角度的影響。

13.什麼是交變電流的頻率?頻率與轉速有何關係?

答:在單位時間(1秒)內,交變電流變動的周數就叫做交變電流的頻率,常用字母義來表示,其單位為士即指每秒鍾變動一周。也叫赫芝(簡稱赫用字母Hz表示)。我國供電標準頻率為50Hz。在實用中都以每分鍾轉數來表示各種機械設備的轉速,這裏的為頻率;廣為電機磁極對數;60指1分鍾60秒。

14.什麼叫做正弦波和旋轉向量?

答:我們知道交變電動勢和交變電流都是用一根水平方向的直線表示時間,再由這根線上引出垂直線的高度來表示電壓或電流的瞬時值。按這一方法把交流電在一周內的變化表示出來就稱為正弦波,實際上正弦波電壓或電流的變化,是連續起伏的波動,它沒有起點或終點。旋轉向量是正弦波的另一種表示方法,其向量的長度表示正弦波電壓或電流的最大值。旋轉向量與水平線的夾角表示相角。規定反時針旋轉方向為相角的正方向,順時針旋轉方向為負方向,大於180度的相角可改用較小的負值相角來替代。向量旋轉的速度稱為正弦波的角速度,旋轉向量在各個不同位置上對水平線間的高度,即表示正弦波的瞬時值。

15.什麼是三相正弦交流電?

答:三相正弦交流電是相位互差120度電角度的三個單相正弦交流電。

第2節 單相電動機的工作原理、結構與類型

1.是什麼原因使處於馬蹄形磁鐵中的短路轉子旋轉起來的?

答:這是因為當磁鐵轉起來後,旋轉磁場的磁力線就會切割轉子的短路繞組,並在短路繞組產生感應電動勢和短路電流,這個短路電流與氣隙磁場相互作用就產生了電磁轉矩,從而使短路轉子也隨著磁鐵轉動起來了。

2.為什麼單相繞組產生的合成轉矩會等於零(即無起動轉矩)?

答:因為單相繞組產生的是一個脈振磁場,而這個脈振磁場可以看成是兩個磁感應強度幅值相等、轉向相反的旋轉磁場。當這兩個旋轉磁場作用於電動機轉子時,轉子繞組中感應產生的電動勢和電流也將大小相等而方向相反。顯然,隨著產生的兩個電磁轉矩也必然是大小相等而方向相反,故合成轉矩等於零。