《新编基础物理学》 第十二章磁介质中恒定磁场解答与分析.docVIP

12－1 图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是B =μ0H 的关系．说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线？ 答：因为顺磁质＞1，抗磁质＜1，铁磁质1， B =μ0H。 所以a代表 铁磁质 的B~H关系曲线． b代表 顺磁质 的B~H关系曲线． c代表 抗磁质 的B~H关系曲线． Ha H a b c B O 题图12－1 12－2 螺绕环中心周长，环上线圈匝数N=200匝，线圈中通有电流。（1）求管内的磁感应强度和磁场强度；（2）若管内充满相对磁导率的磁性物质，则管内的和是多少？（3）磁性物质内由导线中电流产生的和由磁化电流产生的各是多少？ 分析：电流对称分布，可应用安培环路定理求解。且,。 解：（1）管内磁场强度 磁感应强度 （2）管内充满磁介质后 （3）磁介质内由导线中电流产生的 则 12－3 一铁制的螺绕环，其平均圆周长为30cm，截面积为1cm2，在环上均匀绕以300匝导线，当线圈内的电流为0.032A时，环内的磁通量为.试计算（1）环内的磁通量密度；（2）环圆截面中心的磁场强度；（3）磁化面电流；（4）环内材料的磁导率、相对磁导率及磁化率；（5）环芯内的磁化强度. 分析：可应用介质中安培环路定理求磁场强度。 由磁场强度定义式和求解磁化面电流和磁化强度。由和相对磁导率及磁化率定义求解 解：（1）环内磁通密度。 （2）电流对称分布，可应用介质中安培环路定理求解，取以螺绕环中心同心的圆弧（在螺绕环截面内）为积分路径，则有 即， 。 （3）由磁场强度定义和，得磁化面电流线密度 (由比较得)。 而磁化面电流： （4） （5） 12－4 在螺绕环的导线内通有电流20A，环上所绕线圈共400匝，环的平均周长是40cm，利用冲击电流计测得环内磁感应强度是1.0T。计算环的截面中心处的（1）磁场强度；（2）磁化强度；（3）相对磁导率。 分析：运用介质中安培环路定理求磁场强度；磁场强度定义求解磁化强度。由求磁化面电流。 解：（1）由介质中安培环路定理可求得 （2）磁化强度大小为 （3）磁化面电流 相对磁导率。 12－5 如题12-5图所示，一同轴长电缆由两导体组成，内层是半径为的圆柱形导体，外层是内、外半径分别为和的圆筒，两导体上电流等值反向，均匀分布在横截面上，导体磁导率均为，两导体中间充满不导电的磁导率为的均匀介质，求各区域中磁感应强度的分布。 分析：应用介质中安培环路定理求解。 解：由于电流对称分布，场也对称分布，可应用安培环路定理求解。如图以轴线上一点为圆心，r为半径作一安培环路，环路所在平面垂直于电流方向，且与导体中电流方向成右手螺旋关系。 （1）当时，由, 得： （2）当时，由, 得 （3）当时，由, 得： （4）当时， 题12 题12-5图