《物理學(xué)基本教程》課后答案第十二章磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)

0000第十二章磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)12-1一螺繞環(huán)的平均半徑為=0.08m,其上繞有=240匝線圈電流強(qiáng)度為0.30A時(shí)充滿管內(nèi)的鐵磁質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率μ=5000,問管內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感強(qiáng)度各為多少?分析

螺繞環(huán)磁場(chǎng)幾乎都集中在環(huán)內(nèi)，磁場(chǎng)線是一系列圓心在對(duì)稱軸上的圓果圓環(huán)的截面積很小認(rèn)為環(huán)內(nèi)各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小相等于以平均半徑半徑的圓上的磁場(chǎng)強(qiáng)度．解

H=nI

NI24020.08

A/m143.2A/mHT0.90T0r12-2在圖12-6所示的實(shí)驗(yàn)中，環(huán)形螺線管共包含500匝線圈平均周長(zhǎng)50cm,當(dāng)線圈中的電流強(qiáng)度時(shí),用沖擊電流計(jì)測(cè)得介質(zhì)內(nèi)的磁感強(qiáng)度為2.0T求這時(shí)(1)待測(cè)材料的相對(duì)磁導(dǎo)率

(2)化面電流線密度r

j

s

．分析磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感強(qiáng)度B的關(guān)系為BH，從而可求出0rr解(1)

HnI

NI500L

A/m2000A/mr

2.0H40

796(2)于磁化面電流產(chǎn)生的附加磁感強(qiáng)度為B

=得

nIj00則

j

nI

(

r

1)nI

1.59

10

Am12-3將一直徑為10cm的薄鐵圓盤放在B=0.410

-4

T均勻磁場(chǎng)中使磁感線垂直于盤面,已知盤中心的磁感強(qiáng)度為B=0.1T,假設(shè)盤被均勻磁化，磁化面電流可視為沿圓盤邊緣流動(dòng)的一圓電流．(磁化面電流大小(2)的軸/

00ccs0s000ccs0s0線上距盤心0.4m的磁感強(qiáng)度．分析

鐵盤在外磁場(chǎng)B中要被磁化,產(chǎn)生附加磁場(chǎng)．附加磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)B同向，所以盤中心的磁感強(qiáng)度BB+Bˊ．如果將磁化面電流I視為沿圓盤邊緣流動(dòng)的圓電流．

c解(1)磁化面電流I加磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為

在環(huán)心c

處產(chǎn)生的附c

I0s盤中心的總磁感強(qiáng)度為c0c

從已知條件可見于鐵磁質(zhì)cc

0c

I

2

2

A(2)

點(diǎn)x

處的磁場(chǎng)可視為外磁場(chǎng)B與磁化面電流磁場(chǎng)ˊ的疊加，即有

IR2)3/2

1.91

T012-4半徑為R的載流長(zhǎng)直導(dǎo)線，電流強(qiáng)度為，外面裹有一層厚度為的磁介質(zhì)，其相對(duì)磁導(dǎo)率為

r

(1)磁介質(zhì)中任一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度H磁感強(qiáng)度B的大小沿磁介質(zhì)的內(nèi)外表面流動(dòng)的磁化面電流方向與軸線平行，試證明二電流等大反向并求其大?。?

s0s(s0s(分析

長(zhǎng)直載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng)線是以軸線為中心的一系列同心圓磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理時(shí)只須計(jì)算閉合回路所包圍的傳導(dǎo)電流真空中的安培環(huán)路定理時(shí)應(yīng)計(jì)算閉合回路所包圍的傳導(dǎo)電流和磁化面電流．解(1)介質(zhì)內(nèi)H

I

(2)假設(shè)介質(zhì)為順磁質(zhì)，介質(zhì)內(nèi)表面磁化面電流II圖12-4示，度，因

2

I2

I

’s

Is得I

I2即有

I(s

r

I

R設(shè)介質(zhì)外表面磁化面電流為I，應(yīng)用介質(zhì)中的安培環(huán)路定律，可得介質(zhì)外任一點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度為

H

I

r應(yīng)用真空中的安培環(huán)路定理，介質(zhì)外有

B

0

(II

)即

rBII0

s