第9卷 磁场和磁路（A卷） 山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

山东省（春季高考）机械类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 磁场和磁路（A卷） 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3分，共60分） 1. 下列哪种情况不会产生磁场？（ ） A. 静止的电荷 B. 运动的电荷 C. 电流 D. 磁体 【答案】A 【解析】静止的电荷不会产生磁场，运动的电荷、电流和磁体都会产生磁场。故选A。 2. 关于磁场与磁感线基本概念，下列说法正确的是（ ） A. A：磁场是人们假想出来的，不是真实存在的 B. B：磁感线是磁场的客观反映，呈线条形状 C. C：磁感线表示磁场的强弱、方向 D. D：磁感线从磁体N极出发，到S极终止 【答案】C 【解析】磁感线可表示磁场的强弱和方向，故C正确。 3. 如图所示，直导体垂直，与绝缘，O为的中点，下列说法正确的是（ ） A. 有向下运动的趋势 B. 所受电磁合力为零，不运动 C. 有逆时针运动的趋势 D. 有顺时针运动的趋势 【答案】D 4. 下列关于磁场和磁感线的说法中，正确的是（ ） A. 磁场是真实存在的，磁感线也是真实存在的 B. 磁场是真实存在的，磁感线是人们为了研究磁场而引入的假想曲线 C. 磁感线在磁体外部从S极指向N极，在磁体内部从N极指向S极 D. 磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密表示磁场越弱 【答案】B 【解析】磁场是真实存在的物质，但磁感线是人们为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，不是真实存在的，A错误；磁场是真实存在的，而磁感线是人们为了研究磁场而引入的假想曲线，B正确；磁感线在磁体外部从N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极，形成闭合曲线，C错误；磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密表示磁场越强，D错误。故选B。 5. 下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是（ ） A. 磁感线可以形象地描述各点磁场的方向 B. 磁感线是磁场中客观存在的线 C. 磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止 D. 实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线 【答案】A 【解析】磁感线是为了形象描述磁场的大小和方向而绘制的一种假想曲线，故A正确，B错误。在磁体外部，磁感线从N极到S极，在磁体内部，磁感线从S极到N极，故C错误。实验中观察到的铁屑的分布不是磁感线，但能体现磁场的分布情况，故D错误。 6. 电流通过一根直导线，所产生的磁场方向是？（ ） A. 与电流方向垂直向外 B. 与电流方向垂直向内 C. 与电流方向同向 D. 与电流方向相反 【答案】B 【解析】根据安培右手定则，电流通过导线时，产生的磁场方向是与电流方向垂直向内。 7. 如图如示的三根平行导线，两端固定且有一定弹性，现分别通有大小相等且方向相同的电流，则A、B、C三导线在相互吸引的安培力作用下，会出现（ ） A. A线向上弯，B、C二线向下弯 B. A线向下弯，B、C二线向上弯 C. A线向上弯，B线原地静止不动，C线向下弯 D. A线向下弯，B线原地静止不动，C线向上弯 【答案】D 8. 下列关于磁场中磁感应强度方向的说法中，正确的是（ ） A. 磁感应强度的方向就是小磁针N极所指的方向 B. 磁感应强度的方向与小磁针S极的受力方向一致 C. 磁感应强度的方向就是通电导线的受力方向 D. 磁感应强度的方向就是该处磁场的方向 【答案】D 【解析】磁感应强度方向就是该处磁场方向，故D正确。 9. 为了增加磁路的磁导率，可以采取以下哪种方法（ ） A. 增加磁通量 B. 增大磁阻 C. 缩短磁路长度 D. 插入磁导率更高的材料 【答案】D 【解析】。解析：通过插入磁导率更高的材料来增加磁路磁导率，是提高磁路性能的有效方法。增加磁通量、增大磁阻和缩短磁路长度并不能直接增加磁导率。 10. 如图所示，方框导线相互绝缘，均通以电流I，方格A、B、C、D均为正方形，那么垂直纸面向外的磁通量最大的方格是（ ） A. 方格A B. 方格B C. 方格C D. 方格D 【答案】B 11. 一个通电导线在均匀磁场中受到最大的力的情况是（ ） A. A：电流方向与磁场方向平行 B. B：电流方向与磁场方向垂直 C. C：电流方向与磁场方向成45度角 D. D：电流方向与磁场方向成60度角 【答案】B 【解析】当电流方向与磁场方向垂直时，根据洛伦兹力定律（），（）取最大值为1，此时力达到最大。 12. 左手定则中表示安培力方向的是（ ） A. A：大拇指方向 B. B：四指方向 C. C：穿过手心方向 D. D：磁场方向 【答案】A 【解析】左手定则的内容是：伸出左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直进入手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在的平面与磁感线和导体所在的平面垂直，大拇指所指的方向就是通电直导体在磁场中所受安培力的方向。故A正确。 13. 关于电感线圈说法正确的是（ ） A. A：空心线圈加入铁心时电感减小 B. B：线圈对电流的直流分量也有感抗 C. C：铁心线圈电流过大将导致磁饱和 D. D：线圈铁心的磁滞损耗不会引起铁心发热 【答案】C 【解析】铁心线圈电流过大时，铁心会进入磁饱和状态，故C正确。 14. 在如图所示的装置中，从图的下方向上看，矩形线圈因受到力偶矩而转动的方向应是（ ） A. 顺时针方向 B. 逆时针方向 C. 先顺时针方向转动，后逆时针方向转动，最后静止 D. 先逆时针方向转动，后顺时针方向转动，最后静止 【答案】D 15. 以下哪种材料不是常用的磁屏蔽材料（ ） A. 铁 B. 铜 C. 铝 D. 钛合金 【答案】D 【解析】钛合金不是常用的磁屏蔽材料，常用的有铁、铜、铝等 16. 以下哪项不属于铁磁性物质的分类（ ） A. 钴 B. 铁氧体 C. 铝 D. 镍 【答案】C 【解析】铝属于非铁磁性材料，不具有铁磁性。 17. 位于载流长直导线近旁的两根平行导轨A和B，与长直导线平行且在同一水平面内，在导轨AB上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF，如图所示。若用力使导体EF向右运动，则导体CD将（ ） A. 保持不动 B. 向右运动 C. 向左运动 D. 先向右运动，后向左运动 【答案】B 18. 在以下选项中，磁屏蔽用于减少电子设备电磁干扰的典型场景是（ ） A. 电磁炉中 B. 医疗器械中 C. 汽车引擎中 D. 电子设备中 【答案】D 【解析】磁屏蔽可用于减小外界磁场或电磁场对设备的干扰。在给出的选项中，电子设备通常需要采用磁屏蔽措施以降低电磁干扰，因此选D。 19. 居里温度是指什么温度？（ ） A. 金属开始发光的温度 B. 金属导电性降至零的温度 C. 铁磁性物质失去自发磁性的温度 D. 金属开始熔化的温度 【答案】C 【解析】居里温度是指铁磁性物质在这一温度下会失去自发磁性的温度。 20. 铁磁性材料的磁滞回线中的磁导率表示：（ ） A. A：材料对磁场的敏感程度 B. B：磁感应强度与磁场强度的比值 C. C：磁滞回线上每个点的斜率 D. D：材料的磁导性能 【答案】B 【解析】磁导率表示材料对磁场的响应能力，是磁化强度与磁场强度之比。 二、简答题（本大题共5小题，每题3分，共15分） 21. 已知一根长直导线中通有2A的电流，P点到导线轴心的距离为5cm，试求介质分别为空气和钴时，P点的磁场强度和磁感应强度的大小。 【答案】6.37A/m 6.37A/m 【解析】当介质为空气时，P点处的磁场强度 ， 磁感应强度 。 由磁场强度与介质无关可知，当介质为钴时，磁场强度仍为。 当介质为钴时，查表可知钴的相对磁导率，则磁感应强度 。 22. 已知一磁路的磁通为0.8Wb，磁阻为0.08。求产生该磁通所需的磁动势是多少? 【答案】解： 由磁路的欧姆定律Em=Rm，已知磁通0.8Wb，磁阻Rm=0.08，则磁动势Fm =0.8Wbx0.080.064A 【解析】磁路的欧姆定律为Φ=Fm/Rm，因此产生磁通所需的磁动势为Fm=ΦRm。代入Φ=0.8 Wb、Rm=0.08 ，得Fm=0.8×0.08 Wb· A。由于1 H=1 Wb/A，所以Wb·A。因此，所需磁动势为0.064 A。 23. 试确定下图中电源的正负极。 【答案】（1）小磁针静止时N极所指方向和磁感线方向一致，可知穿过螺线管中磁感线的方向由左向右。 （2）右手握住螺线管，大拇指指向磁感线方向，弯曲的四指指向电流方向。可知螺线管中电流方向为右进左出。 （3）根据螺线管中电流的方向，判断出电源的极性为右正左负。 24. 磁阻 【答案】磁阻就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm表示。 【解析】磁阻是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm表示。它与电路中的电阻相似，磁通Φ、磁动势Fm和磁阻R_m之间满足磁路欧姆定律Φ=Fm/Rm。磁阻越大，在相同磁动势作用下产生的磁通越小。 25. 铁磁材料有哪些分类；各类铁磁材料有什么特点和用途。 【答案】铁磁材料可分为软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。 软磁材料：磁滞回线窄而陡，所包围的面积较小，磁滞损耗小，比较容易磁化，剩磁和矫顽力都较小，适合于反复磁化的场合，可用来制造变压器、电动机、仪表和电磁铁的铁心。 硬磁材料：磁滞回线宽而平，所包围的面积较大，在反复磁化过程中磁滞损耗较大，剩磁和矫顽力都较大，不易去磁，可用于制造永久磁铁。 矩磁材料：磁滞回线接近于矩形，磁化时易达到饱和，可用于制造计算机系统和控制系统中的记忆元件。 【解析】铁磁材料通常按磁滞特性和用途分为软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。软磁材料的磁滞回线窄而陡，包围面积小，磁滞损耗小，容易磁化和去磁，剩磁及矫顽力较小，适合反复磁化，常用于制造变压器、电动机、仪表和电磁铁的铁心。硬磁材料的磁滞回线宽而平，包围面积大，磁滞损耗较大，剩磁和矫顽力较大，不易去磁，适合制造永久磁铁。矩磁材料的磁滞回线接近矩形，磁化后容易保持稳定的剩磁状态，适合用于计算机系统和控制系统中的记忆元件。 三、计算题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 26. 一只长直螺线管的线圈匝数为 800 匝，线圈长度为 0.40 m，通入直流电流 1.5 A。线圈内部为空气，忽略边缘效应，取真空磁导率 。线圈截面为圆形，直径为 40 mm。求：（1）线圈内部的磁场强度 。（2）线圈内部的磁感应强度 。（3）线圈内部的磁通量 。 【答案】（1）。（2）。（3）截面积 ，磁通量 。 【解析】（1）根据长直螺线管磁场强度计算式，代入匝数、电流和长度，得 为 3000 A/m。（2）空气磁导率取 ，用 与 的关系计算。（3）先求圆形截面积，再用磁通量与磁感应强度、面积的关系计算。 27. 某同学利用钳形电流表测量小型异步电动机的工作电流如图所示，试回答： （1）若钳形电流表的读数为22A，则此时电动机的工作电流是多少? （2）若将两根电源线同时放入钳口中(和图绕法一样)，钳形电流表的读数又是多少? （3）测量完毕，应将钳形电流表的量程转换开关旋置何挡? 【答案】（1）11A （2）22A （3）交流电流最高挡 28. 某直流电磁铁采用均匀截面的闭合铁芯，铁芯平均磁路长度为 0.50 m，截面积为 20 cm2，铁芯相对磁导率为 1000。铁芯中有一个长度为 1.0 mm 的空气隙，空气隙截面积与铁芯相同。线圈匝数为 500 匝，忽略漏磁和磁通散逸，取 。为使空气隙中的磁感应强度达到 0.80 T，求：（1）铁芯和空气隙的磁阻。（2）磁路中的磁通量。（3）线圈所需的电流。（4）比较铁芯磁阻与空气隙磁阻，并说明设置铁芯的主要作用。 【答案】（1）截面积 A＝20 cm2＝2.0×10-3 。铁芯磁阻 ＝／（μ0μrA）＝0.50／（4π×10-7×1000×2.0×10-3）≈1.99×102 A/Wb。空气隙磁阻 Rg＝δ／（μ0A）＝1.0×10-3／（4π×10-7×2.0×10-3）≈3.98×105 A/Wb。 （2）磁通量 Φ＝BA＝0.80×2.0×10-3＝1.60×10-3 Wb。 （3）总磁阻 R＝＋Rg≈1.99×102＋3.98×105≈3.98×105 A/Wb。所需磁动势 NI＝ΦR≈1.60×10-3×3.98×105≈636.9 A·匝，线圈电流 I＝NI／N＝636.9／500≈1.27 A。 （4）空气隙磁阻约为铁芯磁阻的2000倍，磁路总磁阻主要由空气隙磁阻决定。设置铁芯的主要作用是集中和引导磁通，并显著减小磁路磁阻，从而提高电磁铁的工作能力。 【解析】截面积A=2.0×10-3 。由R=l/(μA)，得铁芯磁阻≈1.99×102 A/Wb，空气隙磁阻Rg≈3.98×105 A/Wb。磁通Φ=BA=1.60×10-3 Wb，电流I=Φ(N≈1.27 A。空气隙磁阻约为铁芯的2000倍；铁芯用于集中、引导磁通并降低磁路磁阻。 四、综合应用题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 29. 某机床电磁夹具采用直流电磁铁吸合工件。线圈匝数为 800 匝，工作气隙长度为 1.00 mm，气隙有效截面积为 20.0 cm2，线圈电流为 1.50 A。设漏磁和边缘效应忽略，铁芯磁阻相对于气隙磁阻可以忽略，真空磁导率取 μ0＝4π×10-7 H/m，铁芯材料的饱和磁感应强度为 1.50 T。（1）计算气隙中的磁场强度 H、磁感应强度 B 以及电磁吸力 F。（2）将计算所得的磁感应强度与铁芯饱和磁感应强度比较，判断铁芯是否存在饱和风险。（3）若要求气隙磁感应强度不超过 1.20 T，计算线圈允许的最大电流，并说明应采取的调节措施。 【答案】（1）磁动势 Θ＝NI＝800×1.50＝1200 A·匝。由于铁芯磁阻可以忽略，气隙磁场强度 H＝Θ／δ＝1200／1.00×10-3＝1.20×106 A/m。气隙磁感应强度 B＝μ0H＝4π×10-7×1.20×106≈1.51 T。气隙有效面积 A＝20.0 cm2＝2.00×10-3 ，电磁吸力 F＝A／（2μ0）≈（1.51）^{2}×2.00×10-3／（2×4π×10-7）≈9.05×102 N。 （2）气隙磁感应强度约为1.51 T，高于铁芯饱和磁感应强度1.50 T，因此铁芯存在饱和风险。 （3）当气隙磁感应强度不超过1.20 T时，由 B＝μ0NI／δ，线圈允许的最大电流为 ＝Bδ／（μ0N）＝1.20×1.00×10-3／（4π×10-7×800）≈1.19 A。应将线圈电流调节至不超过1.19 A；也可在电流不变时适当增大气隙长度，以降低气隙磁感应强度。 【解析】磁动势NI=1200 A·匝，气隙磁场强度H=NI/δ=1.20×106 A/m，故B=μ0H≈1.51 T；吸力F=≈9.05×102 N。因B略高于1.50 T，铁芯有饱和风险。由Bδ/(μ0N)得≈1.19 A，应限流；也可适当增大气隙。 30. 某自动化生产线使用环形铁芯制作直流电磁执行器。铁芯平均磁路长度为 0.300 m，气隙长度为 1.00 mm，铁芯截面积为 10.0 cm2，线圈匝数为 500 匝，工作电流为 0.800 A。铁芯相对磁导率为 1000，真空磁导率取 μ0＝4π×10-7 H/m，设漏磁和边缘效应忽略。（1）分别计算铁芯磁阻和气隙磁阻，并求磁路总磁阻、磁通及气隙磁感应强度。（2）计算磁场强度在铁芯和气隙中的数值，并比较铁芯与气隙的磁动势降，说明气隙对磁路性能的主要影响。（3）若因材料更换使铁芯相对磁导率降为 100，在匝数、电流及气隙尺寸均不变的情况下，重新计算磁通和气隙磁感应强度，并求磁感应强度的下降百分比。 【答案】（1）A＝10.0 cm2＝1.00×10-3 ，磁动势 Θ＝NI＝500×0.800＝400 A·匝。铁芯磁阻 ＝l／（μ0μrA）≈2.39×105 A/Wb；气隙磁阻 Rg＝δ／（μ0A）≈7.96×105 A/Wb；总磁阻 R≈1.03×106 A/Wb；磁通 Φ＝Θ／R≈3.87×10-4 Wb；气隙磁感应强度 B＝Φ／A≈0.387 T。（2）铁芯磁场强度 ＝B／（μ0μr）≈3.08×102 A/m；气隙磁场强度 Hg＝B／μ0≈3.08×105 A/m。铁芯磁动势降约为 92.3 A·匝，气隙磁动势降约为 307.7 A·匝，气隙磁阻较大，磁动势主要降落在气隙上。（3）当 μr＝100 时，铁芯磁阻约为 2.39×106 A/Wb，总磁阻约为 3.18×106 A/Wb；磁通 Φ′≈1.26×10-4 Wb，气隙磁感应强度 B′≈0.126 T，下降百分比约为（0.387－0.126）／0.387×100%≈67.4%。 【解析】A=1.00×10-3 ，NI=400 A·匝。≈2.39×105、Rg≈7.96×105 A/Wb，故R≈1.03×106 A/Wb，Φ≈3.87×10-4 Wb，B≈0.387 T。≈3.08×102 A/m，Hg≈3.08×105 A/m；磁动势降分别约92.3和307.7 A·匝，主要在气隙。μr降至100时，Φ′≈1.26×10-4 Wb、B′≈0.126 T，下降约67.4%。 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 $ 山东省（春季高考）机械类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 磁场和磁路（A卷） 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3分，共60分） 1. 下列哪种情况不会产生磁场？（ ） A. 静止的电荷 B. 运动的电荷 C. 电流 D. 磁体 2. 关于磁场与磁感线基本概念，下列说法正确的是（ ） A. A：磁场是人们假想出来的，不是真实存在的 B. B：磁感线是磁场的客观反映，呈线条形状 C. C：磁感线表示磁场的强弱、方向 D. D：磁感线从磁体N极出发，到S极终止 3. 如图所示，直导体垂直，与绝缘，O为的中点，下列说法正确的是（ ） A. 有向下运动的趋势 B. 所受电磁合力为零，不运动 C. 有逆时针运动的趋势 D. 有顺时针运动的趋势 4. 下列关于磁场和磁感线的说法中，正确的是（ ） A. 磁场是真实存在的，磁感线也是真实存在的 B. 磁场是真实存在的，磁感线是人们为了研究磁场而引入的假想曲线 C. 磁感线在磁体外部从S极指向N极，在磁体内部从N极指向S极 D. 磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密表示磁场越弱 5. 下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是（ ） A. 磁感线可以形象地描述各点磁场的方向 B. 磁感线是磁场中客观存在的线 C. 磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止 D. 实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线 6. 电流通过一根直导线，所产生的磁场方向是？（ ） A. 与电流方向垂直向外 B. 与电流方向垂直向内 C. 与电流方向同向 D. 与电流方向相反 7. 如图如示的三根平行导线，两端固定且有一定弹性，现分别通有大小相等且方向相同的电流，则A、B、C三导线在相互吸引的安培力作用下，会出现（ ） A. A线向上弯，B、C二线向下弯 B. A线向下弯，B、C二线向上弯 C. A线向上弯，B线原地静止不动，C线向下弯 D. A线向下弯，B线原地静止不动，C线向上弯 8. 下列关于磁场中磁感应强度方向的说法中，正确的是（ ） A. 磁感应强度的方向就是小磁针N极所指的方向 B. 磁感应强度的方向与小磁针S极的受力方向一致 C. 磁感应强度的方向就是通电导线的受力方向 D. 磁感应强度的方向就是该处磁场的方向 9. 为了增加磁路的磁导率，可以采取以下哪种方法（ ） A. 增加磁通量 B. 增大磁阻 C. 缩短磁路长度 D. 插入磁导率更高的材料 10. 如图所示，方框导线相互绝缘，均通以电流I，方格A、B、C、D均为正方形，那么垂直纸面向外的磁通量最大的方格是（ ） A. 方格A B. 方格B C. 方格C D. 方格D 11. 一个通电导线在均匀磁场中受到最大的力的情况是（ ） A. A：电流方向与磁场方向平行 B. B：电流方向与磁场方向垂直 C. C：电流方向与磁场方向成45度角 D. D：电流方向与磁场方向成60度角 12. 左手定则中表示安培力方向的是（ ） A. A：大拇指方向 B. B：四指方向 C. C：穿过手心方向 D. D：磁场方向 13. 关于电感线圈说法正确的是（ ） A. A：空心线圈加入铁心时电感减小 B. B：线圈对电流的直流分量也有感抗 C. C：铁心线圈电流过大将导致磁饱和 D. D：线圈铁心的磁滞损耗不会引起铁心发热 14. 在如图所示的装置中，从图的下方向上看，矩形线圈因受到力偶矩而转动的方向应是（ ） A. 顺时针方向 B. 逆时针方向 C. 先顺时针方向转动，后逆时针方向转动，最后静止 D. 先逆时针方向转动，后顺时针方向转动，最后静止 15. 以下哪种材料不是常用的磁屏蔽材料（ ） A. 铁 B. 铜 C. 铝 D. 钛合金 16. 以下哪项不属于铁磁性物质的分类（ ） A. 钴 B. 铁氧体 C. 铝 D. 镍 17. 位于载流长直导线近旁的两根平行导轨A和B，与长直导线平行且在同一水平面内，在导轨AB上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF，如图所示。若用力使导体EF向右运动，则导体CD将（ ） A. 保持不动 B. 向右运动 C. 向左运动 D. 先向右运动，后向左运动 18. 在以下选项中，磁屏蔽用于减少电子设备电磁干扰的典型场景是（ ） A. 电磁炉中 B. 医疗器械中 C. 汽车引擎中 D. 电子设备中 19. 居里温度是指什么温度？（ ） A. 金属开始发光的温度 B. 金属导电性降至零的温度 C. 铁磁性物质失去自发磁性的温度 D. 金属开始熔化的温度 20. 铁磁性材料的磁滞回线中的磁导率表示：（ ） A. A：材料对磁场的敏感程度 B. B：磁感应强度与磁场强度的比值 C. C：磁滞回线上每个点的斜率 D. D：材料的磁导性能 二、简答题（本大题共5小题，每题3分，共15分） 21. 已知一根长直导线中通有2A的电流，P点到导线轴心的距离为5cm，试求介质分别为空气和钴时，P点的磁场强度和磁感应强度的大小。 22. 已知一磁路的磁通为0.8Wb，磁阻为0.08。求产生该磁通所需的磁动势是多少? 23. 试确定下图中电源的正负极。 24. 磁阻 25. 铁磁材料有哪些分类；各类铁磁材料有什么特点和用途。 三、计算题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 26. 一只长直螺线管的线圈匝数为 800 匝，线圈长度为 0.40 m，通入直流电流 1.5 A。线圈内部为空气，忽略边缘效应，取真空磁导率 。线圈截面为圆形，直径为 40 mm。求：（1）线圈内部的磁场强度 。（2）线圈内部的磁感应强度 。（3）线圈内部的磁通量 。 27. 某同学利用钳形电流表测量小型异步电动机的工作电流如图所示，试回答： （1）若钳形电流表的读数为22A，则此时电动机的工作电流是多少? （2）若将两根电源线同时放入钳口中(和图绕法一样)，钳形电流表的读数又是多少? （3）测量完毕，应将钳形电流表的量程转换开关旋置何挡? 28. 某直流电磁铁采用均匀截面的闭合铁芯，铁芯平均磁路长度为 0.50 m，截面积为 20 cm2，铁芯相对磁导率为 1000。铁芯中有一个长度为 1.0 mm 的空气隙，空气隙截面积与铁芯相同。线圈匝数为 500 匝，忽略漏磁和磁通散逸，取 。为使空气隙中的磁感应强度达到 0.80 T，求：（1）铁芯和空气隙的磁阻。（2）磁路中的磁通量。（3）线圈所需的电流。（4）比较铁芯磁阻与空气隙磁阻，并说明设置铁芯的主要作用。 四、综合应用题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 29. 某机床电磁夹具采用直流电磁铁吸合工件。线圈匝数为 800 匝，工作气隙长度为 1.00 mm，气隙有效截面积为 20.0 cm2，线圈电流为 1.50 A。设漏磁和边缘效应忽略，铁芯磁阻相对于气隙磁阻可以忽略，真空磁导率取 μ0＝4π×10-7 H/m，铁芯材料的饱和磁感应强度为 1.50 T。（1）计算气隙中的磁场强度 H、磁感应强度 B 以及电磁吸力 F。（2）将计算所得的磁感应强度与铁芯饱和磁感应强度比较，判断铁芯是否存在饱和风险。（3）若要求气隙磁感应强度不超过 1.20 T，计算线圈允许的最大电流，并说明应采取的调节措施。 30. 某自动化生产线使用环形铁芯制作直流电磁执行器。铁芯平均磁路长度为 0.300 m，气隙长度为 1.00 mm，铁芯截面积为 10.0 cm2，线圈匝数为 500 匝，工作电流为 0.800 A。铁芯相对磁导率为 1000，真空磁导率取 μ0＝4π×10-7 H/m，设漏磁和边缘效应忽略。（1）分别计算铁芯磁阻和气隙磁阻，并求磁路总磁阻、磁通及气隙磁感应强度。（2）计算磁场强度在铁芯和气隙中的数值，并比较铁芯与气隙的磁动势降，说明气隙对磁路性能的主要影响。（3）若因材料更换使铁芯相对磁导率降为 100，在匝数、电流及气隙尺寸均不变的情况下，重新计算磁通和气隙磁感应强度，并求磁感应强度的下降百分比。 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 $