第3卷 磁导率 内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 单元过关卷

内蒙古自治区（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 磁导率 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 在磁介质中，磁导率 μ 用来表示材料导磁能力。下列关于磁导率单位的表述正确的是（ ） A. 磁导率的国际单位是 Wb B. 磁导率的国际单位是 T C. 磁导率的国际单位是 H/m D. 磁导率的国际单位是 A/m 2. 磁导率μ是用来描述（ ） A. 磁场强度的物理量 B. 磁场方向的物理量 C. 材料的导磁性能的物理量 D. 磁通量的物理量 3. 铁磁性物质的磁导率（ ） A. B. C. D. 4. 下列与磁导率无关的物理量是（ ） A. 磁感应强度 B. 磁场强度 C. 磁通 D. 磁场力 5. 当描述磁性材料对磁线的导向能力时，我们通常会用到哪个量？（ ） A. 磁通量 B. 磁阻抗 C. 磁电导 D. 磁导率 6. 某磁路的几何尺寸和磁场强度保持不变，若将铁心材料换成磁导率更大的材料，则磁路中的磁通量通常会（ ） A. 明显增大，因材料更易导磁 B. 明显减小，因材料更难磁化 C. 基本不变，因尺寸没有改变 D. 变为零，因磁场强度不变 7. 关于相对磁导率的说法，正确的是（ ） A. 表示材料磁导率与真空磁导率的比值 B. 表示材料磁通量与线圈匝数的比值 C. 表示材料磁感应强度与面积的比值 D. 表示材料磁场强度与电流的比值 8. 磁导率的单位是（ ） A. T B. Wb C. H/m D. A/m 9. 表示材料导磁能力大小的物理量称为（ ） A. 磁感应强度 B. 磁场强度 C. 磁导率 D. 磁通密度 10. 在电磁学中，磁导率通常用符号（ ）表示。 A. ε B. ρ C. σ D. μ 11. 磁导率的国际单位通常是（ ） A. Ω·m B. H/m C. Wb D. A/m 12. 相对磁导率 μr 的含义是材料磁导率与（ ）的比值。 A. 空气磁阻 B. 真空磁导率 C. 线圈匝数 D. 磁路长度 13. 真空磁导率通常用符号（ ）表示。 A. μ0 B. μr C. Br D. Hc 14. 一般情况下，铁磁材料的相对磁导率特点是（ ） A. 明显小于1 B. 近似等于1 C. 明显大于1 D. 恒定等于0 15. 空气的相对磁导率在工程计算中通常可近似看作（ ） A. 等于0 B. 等于1 C. 等于10 D. 等于100 16. 在磁路中，磁导率越大的材料通常越容易（ ） A. 阻碍磁通通过 B. 聚集磁通通过 C. 消除磁场作用 D. 改变电流方向 17. 电工设备铁芯常选用高磁导率材料，主要目的是（ ） A. 减小磁路磁阻 B. 提高导线电阻 C. 增大绝缘强度 D. 降低线圈匝数 18. 铁磁材料进入磁饱和后，继续增大磁场强度时，磁导率通常会（ ） A. 快速升高 B. 基本不变 C. 明显降低 D. 变成零值 19. 某材料磁导率为 H/m，真空磁导率为 H/m，该材料相对磁导率为（ ） A. 0.5 B. 2 C. 4 D. 8 20. 某磁路长度不变、截面积加倍，材料由 换成 。若磁路未饱和，其磁阻变为原来的（ ） A. 二分之一 B. 四分之一 C. 二倍 D. 四倍 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 铁磁物质的磁导率为一常数（ ） 22. 磁导率越大，材料在相同磁场强度下通常越容易产生较大的磁感应强度。（ ） 23. 相对磁导率是一个没有单位的比值。（ ） 24. 铜和铝属于高磁导率铁磁材料，常用来制作电机铁芯。（ ） 25. 铁磁材料的磁导率在所有磁场强度下都保持不变。（ ） 26. 真空磁导率是计算相对磁导率时常用的基准量。（ ） 27. 磁导率越小的材料，磁路磁阻一定越小。（ ） 28. 在含空气隙的磁路中，空气隙往往会显著增大整个磁路的磁阻。（ ） 29. 铁芯磁饱和后，增大励磁电流仍能使磁通按原比例增加。（ ） 30. 相同尺寸的磁路中，选用高磁导率材料通常有利于提高磁路导磁能力。（ ） 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 31. 根据相对磁导率的大小，可把物质分为______、______ 和______ 三大类。 32. 磁路中磁场的传播受到______的影响。 33. 磁导率用来表征材料的________能力。 34. 磁导率的常用符号是________。 35. 真空磁导率的符号是________。 36. 相对磁导率等于材料磁导率除以________。 37. 磁导率的国际单位是________。 38. 空气的相对磁导率在一般工程计算中可近似取为________。 39. 在磁路长度和截面积相同条件下，磁导率越大，磁路磁阻越________。 40. 铁磁材料进入磁饱和后，其有效磁导率通常会明显________。 四、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 41. 简述磁导率的物理意义。 42. 简述相对磁导率的含义及工程作用。 43. 分析含空气隙的铁芯磁路中，空气隙对磁路性能的影响。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 44. 某自动化夹具的电磁定位器检修时，发现动铁芯吸合迟缓。测得铁芯有效截面积为 ，铁芯平均磁路长度为 0.24 m，所用铁磁材料磁导率为 H/m；装配后动、静铁芯接合处存在均匀空气隙，空气隙总长度为 0.60 mm。真空磁导率取 H/m，空气磁导率近似等于真空磁导率。磁路磁阻计算公式为 。（1）计算该铁芯材料的相对磁导率，并分别计算铁芯部分磁阻和空气隙部分磁阻。（2）比较铁芯部分磁阻与空气隙部分磁阻的大小，判断该电磁定位器吸合迟缓的主要影响部位。（3）结合磁导率和磁阻关系，提出两项改善吸合性能的检修措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 内蒙古自治区（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 磁导率 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 在磁介质中，磁导率 μ 用来表示材料导磁能力。下列关于磁导率单位的表述正确的是（ ） A. 磁导率的国际单位是 Wb B. 磁导率的国际单位是 T C. 磁导率的国际单位是 H/m D. 磁导率的国际单位是 A/m 【答案】C 【解析】磁导率反映材料在磁场中被磁化和传导磁通的能力，在国际单位制中的单位为亨每米，写作 H/m。Wb 是磁通量单位，T 是磁感应强度单位，A/m 是磁场强度单位。 2. 磁导率μ是用来描述（ ） A. 磁场强度的物理量 B. 磁场方向的物理量 C. 材料的导磁性能的物理量 D. 磁通量的物理量 【答案】C 【解析】磁导率μ是用来描述材料的导磁性能的物理量。 3. 铁磁性物质的磁导率（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】铁磁性物质具有很强的导磁能力，其相对磁导率通常明显大于1，因此应选表示 的选项。原题四个选项内容完全相同，无法形成有效区分，需修正选项。 4. 下列与磁导率无关的物理量是（ ） A. 磁感应强度 B. 磁场强度 C. 磁通 D. 磁场力 【答案】D 【解析】磁场强度 H：磁场强度，其中B是磁感应强度。可以看出磁场强度、磁感应强度均与磁导率有关。AB错。 磁通：磁通可知磁通与磁导率有关。C错。 磁场力，B与磁导率有关，但磁场力的大小主要由电流、导线长度、磁场强度以及它们之间的夹角决定。磁场力间接与磁导率有关，不过在电流、导线长度、夹角等条件确定时，磁场力大小本身的计算并不直接涉及磁导率的变化。D对。 选D。 5. 当描述磁性材料对磁线的导向能力时，我们通常会用到哪个量？（ ） A. 磁通量 B. 磁阻抗 C. 磁电导 D. 磁导率 【答案】D 【解析】选项D。磁导率描述了材料导磁的能力，具有高磁导率的材料可以更好地导引磁线，通常用作变压器和电机铁心。 6. 某磁路的几何尺寸和磁场强度保持不变，若将铁心材料换成磁导率更大的材料，则磁路中的磁通量通常会（ ） A. 明显增大，因材料更易导磁 B. 明显减小，因材料更难磁化 C. 基本不变，因尺寸没有改变 D. 变为零，因磁场强度不变 【答案】A 【解析】在几何尺寸和磁场强度相同的条件下，材料磁导率越大，磁感应强度通常越大，磁路中通过的磁通量也越大。其余选项忽略了磁导率对导磁能力的影响。 7. 关于相对磁导率的说法，正确的是（ ） A. 表示材料磁导率与真空磁导率的比值 B. 表示材料磁通量与线圈匝数的比值 C. 表示材料磁感应强度与面积的比值 D. 表示材料磁场强度与电流的比值 【答案】A 【解析】相对磁导率是某种材料磁导率与真空磁导率相比较得到的比值，用来描述材料相对真空的导磁能力。它是比值量，没有单位。 8. 磁导率的单位是（ ） A. T B. Wb C. H/m D. A/m 【答案】C 【解析】磁导率 表示磁感应强度 与磁场强度 的比值，即 。在国际单位制中，磁导率的单位为亨每米，写作 H/m，因此选 C。 9. 表示材料导磁能力大小的物理量称为（ ） A. 磁感应强度 B. 磁场强度 C. 磁导率 D. 磁通密度 【答案】C 【解析】磁导率用于表示材料对磁场的导通能力，是磁性材料的重要参数。 10. 在电磁学中，磁导率通常用符号（ ）表示。 A. ε B. ρ C. σ D. μ 【答案】D 【解析】磁导率的常用符号是 μ，表示介质中磁感应强度与磁场强度的关系。 11. 磁导率的国际单位通常是（ ） A. Ω·m B. H/m C. Wb D. A/m 【答案】B 【解析】磁导率反映磁场通过介质的能力，其国际单位是亨每米，即 H/m。 12. 相对磁导率 μr 的含义是材料磁导率与（ ）的比值。 A. 空气磁阻 B. 真空磁导率 C. 线圈匝数 D. 磁路长度 【答案】B 【解析】相对磁导率用于比较材料与真空的导磁能力，其基准量是真空磁导率。 13. 真空磁导率通常用符号（ ）表示。 A. μ0 B. μr C. Br D. Hc 【答案】A 【解析】真空磁导率是磁场计算中的基本常量，通常记作 μ0。 14. 一般情况下，铁磁材料的相对磁导率特点是（ ） A. 明显小于1 B. 近似等于1 C. 明显大于1 D. 恒定等于0 【答案】C 【解析】铁磁材料容易被磁化，导磁能力强，其相对磁导率通常明显大于1。 15. 空气的相对磁导率在工程计算中通常可近似看作（ ） A. 等于0 B. 等于1 C. 等于10 D. 等于100 【答案】B 【解析】空气导磁能力接近真空，工程磁路计算中常把空气的相对磁导率近似取为1。 16. 在磁路中，磁导率越大的材料通常越容易（ ） A. 阻碍磁通通过 B. 聚集磁通通过 C. 消除磁场作用 D. 改变电流方向 【答案】B 【解析】磁导率越大，材料导磁能力越强，磁通更容易在该材料中集中通过。 17. 电工设备铁芯常选用高磁导率材料，主要目的是（ ） A. 减小磁路磁阻 B. 提高导线电阻 C. 增大绝缘强度 D. 降低线圈匝数 【答案】A 【解析】高磁导率铁芯能减小磁路磁阻，使线圈在相同条件下获得较大的磁通。 18. 铁磁材料进入磁饱和后，继续增大磁场强度时，磁导率通常会（ ） A. 快速升高 B. 基本不变 C. 明显降低 D. 变成零值 【答案】C 【解析】磁饱和后磁感应强度增加变慢，材料的有效磁导率会明显降低。 19. 某材料磁导率为 H/m，真空磁导率为 H/m，该材料相对磁导率为（ ） A. 0.5 B. 2 C. 4 D. 8 【答案】B 【解析】相对磁导率为材料磁导率除以真空磁导率，计算得 。 20. 某磁路长度不变、截面积加倍，材料由 换成 。若磁路未饱和，其磁阻变为原来的（ ） A. 二分之一 B. 四分之一 C. 二倍 D. 四倍 【答案】B 【解析】磁阻与磁路长度成正比，与磁导率和截面积成反比，两者均加倍时磁阻为原来的四分之一。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 铁磁物质的磁导率为一常数（ ） 【答案】错误 【解析】铁磁物质的磁化过程具有非线性，磁导率会随磁场强度、磁化状态和是否接近饱和而变化，因此铁磁物质的磁导率不能简单看作恒定常数，本题判断为错误。 22. 磁导率越大，材料在相同磁场强度下通常越容易产生较大的磁感应强度。（ ） 【答案】正确 【解析】在未饱和范围内，磁导率越大，材料导磁能力越强，磁感应强度通常越大。 23. 相对磁导率是一个没有单位的比值。（ ） 【答案】正确 【解析】相对磁导率是材料磁导率与真空磁导率的比值，因此没有单位。 24. 铜和铝属于高磁导率铁磁材料，常用来制作电机铁芯。（ ） 【答案】错误 【解析】铜和铝不是铁磁材料，导磁能力接近空气，不适合用作电机铁芯。 25. 铁磁材料的磁导率在所有磁场强度下都保持不变。（ ） 【答案】错误 【解析】铁磁材料磁化过程具有非线性，磁导率会随磁场强度和磁化状态变化。 26. 真空磁导率是计算相对磁导率时常用的基准量。（ ） 【答案】正确 【解析】相对磁导率以真空磁导率为基准，用来表示材料导磁能力的相对大小。 27. 磁导率越小的材料，磁路磁阻一定越小。（ ） 【答案】错误 【解析】磁阻与磁导率成反比，在长度和截面积相同条件下，磁导率越小磁阻越大。 28. 在含空气隙的磁路中，空气隙往往会显著增大整个磁路的磁阻。（ ） 【答案】正确 【解析】空气磁导率远小于铁磁材料，空气隙会使磁路磁阻明显增大。 29. 铁芯磁饱和后，增大励磁电流仍能使磁通按原比例增加。（ ） 【答案】错误 【解析】磁饱和后磁通增加变慢，励磁电流继续增大时磁通不再按原比例增加。 30. 相同尺寸的磁路中，选用高磁导率材料通常有利于提高磁路导磁能力。（ ） 【答案】正确 【解析】高磁导率材料能降低磁路磁阻，使磁通更容易通过磁路。 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 31. 根据相对磁导率的大小，可把物质分为______、______ 和______ 三大类。 【答案】① 顺磁物质 ② 反磁物质 ③ 铁磁物质 【解析】按相对磁导率的大小和磁性表现，物质通常可分为反磁物质、顺磁物质和铁磁物质三类。反磁物质的相对磁导率略小于1，顺磁物质略大于1，铁磁物质通常远大于1。 32. 磁路中磁场的传播受到______的影响。 【答案】磁导率和磁路长度 【解析】磁路中磁场的传播受到磁导率和磁路长度的影响。 33. 磁导率用来表征材料的________能力。 【答案】导磁 【解析】磁导率反映材料让磁通通过的能力，导磁能力越强，磁导率通常越大。 34. 磁导率的常用符号是________。 【答案】μ 【解析】在电磁学中，μ表示介质的磁导率，是磁路计算的重要参数。 35. 真空磁导率的符号是________。 【答案】μ0 【解析】μ0表示真空磁导率，是相对磁导率计算中的基准量。 36. 相对磁导率等于材料磁导率除以________。 【答案】真空磁导率 【解析】相对磁导率用于表示材料导磁能力相对于真空的倍数。 37. 磁导率的国际单位是________。 【答案】H/m 【解析】磁导率的国际单位为亨每米，常写作 H/m。 38. 空气的相对磁导率在一般工程计算中可近似取为________。 【答案】1 【解析】空气导磁能力接近真空，因此相对磁导率常近似取1。 39. 在磁路长度和截面积相同条件下，磁导率越大，磁路磁阻越________。 【答案】小 【解析】磁阻与磁导率成反比，磁导率增大时磁路对磁通的阻碍减小。 40. 铁磁材料进入磁饱和后，其有效磁导率通常会明显________。 【答案】降低 【解析】磁饱和后磁感应强度增加变慢，所以有效磁导率会下降。 四、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 41. 简述磁导率的物理意义。 【答案】（1）磁导率表示材料导磁能力的大小。 （2）磁导率越大，在相同磁场强度下材料越容易产生较大的磁感应强度。 （3）磁导率是分析铁芯、磁路和电磁元件工作性能的重要参数。 【解析】本题考查磁导率的基本含义。作答时应围绕“导磁能力”“与磁场响应的关系”和“工程应用价值”三个方面说明。 42. 简述相对磁导率的含义及工程作用。 【答案】（1）相对磁导率是材料磁导率与真空磁导率的比值。 （2）相对磁导率没有单位，可用于比较不同材料的导磁能力。 （3）在工程计算中，可用相对磁导率判断材料是否适合作为铁芯材料。 【解析】相对磁导率以真空磁导率为基准，核心作用是把不同材料的导磁能力进行同一尺度比较。 43. 分析含空气隙的铁芯磁路中，空气隙对磁路性能的影响。 【答案】（1）空气隙磁导率低，会明显增大磁路总磁阻。 （2）空气隙会使获得相同磁通所需的励磁电流增大。 （3）合理空气隙可改善磁路稳定性，但过大空气隙会降低电磁吸力或磁通密度。 【解析】空气隙与铁芯相比导磁能力弱，是磁路中磁阻较大的部分。分析时应说明磁阻、励磁电流和工作性能的变化。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 44. 某自动化夹具的电磁定位器检修时，发现动铁芯吸合迟缓。测得铁芯有效截面积为 ，铁芯平均磁路长度为 0.24 m，所用铁磁材料磁导率为 H/m；装配后动、静铁芯接合处存在均匀空气隙，空气隙总长度为 0.60 mm。真空磁导率取 H/m，空气磁导率近似等于真空磁导率。磁路磁阻计算公式为 。（1）计算该铁芯材料的相对磁导率，并分别计算铁芯部分磁阻和空气隙部分磁阻。（2）比较铁芯部分磁阻与空气隙部分磁阻的大小，判断该电磁定位器吸合迟缓的主要影响部位。（3）结合磁导率和磁阻关系，提出两项改善吸合性能的检修措施。 【答案】（1）相对磁导率公式为 ，代入得 。铁芯部分磁阻公式为 ，代入得 A/Wb。空气隙部分磁阻公式为 ，空气隙长度 mm 化为 m，代入得 A/Wb。（2）空气隙部分磁阻约为 A/Wb，铁芯部分磁阻约为 A/Wb，空气隙磁阻约为铁芯磁阻的 倍。因此，吸合迟缓的主要影响部位是动、静铁芯接合处的空气隙。（3）应清理动、静铁芯接合面毛刺、油污和铁屑，减小空气隙长度；应检查铁芯装配同轴度和接触平整度，保证接合面贴合良好。必要时可更换磁导率较高、未严重退磁或变形的铁芯材料，以降低铁芯磁阻。 【解析】（1）相对磁导率是材料磁导率与真空磁导率的比值，无单位；磁阻与磁路长度成正比，与磁导率和截面积成反比。计算时应先将空气隙长度由毫米换算为米，再分别代入铁芯和空气隙的磁阻公式。（2）虽然空气隙长度远小于铁芯长度，但空气的磁导率远低于铁磁材料，因此空气隙会形成较大的磁阻，明显削弱磁通，使电磁吸力下降。（3）提高吸合性能应从减小空气隙、改善铁芯接触和选用高磁导率铁磁材料入手，其核心都是降低磁路总磁阻、提高磁路导磁能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $