大学物理2习题15

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1、习题15八15-1.一圆柱形无限长导体，磁导率为“，半径为/?,通有沿轴线方向的均匀电流/,求:(1)导体内任一点的丹、〃和M:(2)导体外任一点的日、B°解：如图，面电流密度为:(1)当rR时，利用：有：仏=丄侏=型导体外任一点的磁场强度：「17lr,磁感应强度：'m15-

2、2.螺绕环平均周长/=10cm,环上绕有线圈N=200匝，通有电流/=100/nAo试求:(I)竹内为空气时B和H的大小；(2)若管内充满和対磁导率儿"200的磁介质，〃和H的大小。DBAO/^u-B/^uN一厶-OHX兀4N⑵H才20。咖B=/jH=如“月=4龙x1CHx4200x200=1.05T15-3•螺绕环内通有电流2°人，环上所绕线圈共40()匝，环的平均周长为40cm,环内磁感应强度为107，计算：(1)磁场强度；(2)磁化强度；(3)磁化率；(4)磁化面电流和相对磁导率。解：(1)

3、磁场强度:(2)M磁化强度：HL=—-H“()N.400“r“4「x20=2xIO"Am0.4:——i—-2xl04=7.76x10'Alm4^-xlO-7(3)B"()H磁化率：益二“rT,而q=M=W=7.76x105A/?n磁化面电流密度：“o___1=39.8-1=38.8则磁化面电流：.=6厶=7.76xIO'x0.4=3.1x10U,B相对磁导率：“0日=39.8【或"•=乙”+1=38.8+1=39.8]15-4•如图所示，一半径为川的无限长圆柱形直导线外包裹着一层外径为心的圆筒形均

4、匀介质，其相对磁导率为仏，导线内通冇电流强度为/的恒定电流，H•电流在导线横截面均匀分布。求：（1）磁感应强度和磁场强度的径向分布，并画111B-r.H〜r曲线；（2）介质内、外农面的磁化面电流密度。（设金属导线的儿T）解：利用介质磁场的女培环路左理:考虑到导线内电流密度为:兀R：可求出磁场分布。Ir(1)当r时，有:H、-27Tr=7Tr2i得:H2=有：比七处二/,得：“丫B2=pH2“（）/当厂＞人2时，有:H?・2兀r=I得:2龙r(2)当r=/?i吋,有：2兀R、a—1)根据Q=

5、Mxetlf有：2兀R、同理，当r=/?2时,=鱼_乩“（）a2(儿j"2ttR215-5.图a为铁氧体材料的B-H磁滞III］线，图b为此材料制成的计算机存贮元件的环形磁500芯。磁芯的内、外半径分别为0.5mm和0.8mm,矫顽力为71A/m设磁芯的磁化方向如图b所示，欲使磁芯的磁化方向翻转，试问：（1）轴向电流如何加？至少加至多大时，磁芯中磁化方向开始翻转？（2）若加脉冲电流，则脉冲峰值至少多人时，磁芯屮从内而外的磁化方向全部翻转?原礎化方向解：（1）利用介质磁场的安培环路定理：MHO,有丹

6、厂2兀仙=人唤,zmax=2”NHc=2^-xO.5xW3x—=0.5A（2）同理:171Hc=2^-X0.8X1o-3X—=0.8A71思考题1515-1.何谓顺磁质、抗磁质和铁磁质，它们的区别是什么？答：顺磁质：磁介质在磁场屮磁化后，产牛的附加磁场的方向与原來的磁场方向相同。抗磁质：磁介质在磁场中磁化后，产生的附加磁场的方向与原来的磁场方向相反。铁磁质：磁介质在磁场屮磁化后，产生的附加磁场的方向与原來的磁场方向相同，并且附加磁场远远大于原來磁场。15・2・将电介质与磁介质加以比较。答：电介质磁

7、介质在电场屮能与电场发生作用的物质在磁场屮能与磁场发生作用的物质产牛极化电场激发附加磁场有无极分子位移极化和有极分子取向极化有顺磁质、抗磁质和铁磁质引入电极化强度和极化电荷引入磁化强度和磁化电流引入的电位移矢量与电介质无关引入的磁场强度矢量与磁介质无关冇相对介电常数6冇相对磁导率电介质的存在减弱了原电场磁介质的存在改变了原磁场15・3・何谓磁滞回线？答：对于铁磁质来说，磁感应强度B随磁场强度H的变化而变化所形成的闭合1111线就叫磁滞回线。见教材P107页图15-llc15・4・磁化电流与传导电流

8、有何不同之处，又有何和同之处？答：磁化电流激发附加磁场，产牛与传导电流产纶外磁场；磁化电流对磁场强度无贡献,传导电流决定磁场强度：磁化电流与传导电流都能影响磁场分布。