2022年《新编基础物理学》第十二章磁介质中的恒定磁场解答和分析.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -121 图示为三种不同的磁介质的优秀学习资料欢迎下载B =0HBH 关系曲线,其中虚线表示的是的关系说明 a、b、c 各代表哪一类磁介质的 BH 关系曲线？答：由于顺磁质 1,抗磁质 1,铁磁质 1, B = 0H；所以 a 代表 铁磁质 的 BH 关系曲线b 代表 顺磁质 的 BH 关系曲线c 代表 抗磁质 的 BH 关系曲线B a b c O H 题图 12112 2 螺绕环中心周长l10 cm,环上线圈匝数N=200 匝,线圈中通有电流I100 mA；（1）求管内的磁感应强度 B 和磁场强度 H 0；（

2、2）如管内布满相对磁导率 r 4200 的磁性物质,就管内的 B 和 H 是多少？（ 3）磁性物质内由导线中电流产生的 B 和由磁化电流产生的 B 各是多少？分析：电流对称分布,可应用安培环路定理求解；且BH ,BB 0B ；解：（1）管内磁场强度H0nINI200100103A m1200A m1.T.l10 102磁感应强度B00H041072002.5104（2）管内布满r4200 磁介质后HH0200A m1,BHr0HrB 042002.5104T=1.05T.（ 3）磁介质内由导线中电流产生的B 02.5 104T, 第 1 页,共 4 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - -

3、- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -就BBB 01.052.5104优秀学习资料欢迎下载T1.05T.12 3 一铁制的螺绕环,其平均圆周长为30cm,截面积为1cm 2,在环上匀称绕以300 匝导线,当线圈内的电流为0.032A 时,环内的磁通量为2 106wb . 试运算（ 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. 由磁场强度定义式HBM 和Mjs分析：可应用

4、介质中安培环路定理求磁场强度；0求解磁化面电流和磁化强度；由BH 和相对磁导率及磁化率定义求解r和m（在解：（1）环内磁通密度；Bm2.0106T0.02T.S1 104（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螺绕环截面内）为积分路径,就有2 rHdlINI.3000.032 A m 0.3132A m1；0即H2rNI,HNI2r（3）由磁场强度定义HBM 和Mj ,得磁化面电流线密度0B B Bj s M H 由比较得 H ；0 0 0而磁化面电流：I s 2 rj s 2 r B0.30 0.027 4.77 10 A. 30 4 10（4）B 0.0

5、2 H m 16.25 10 4H m 1,H 3246.25 10r 7 497, m r 1 497 1 496.0 4 10（5）M j s B 0.027 1.59 10 A m 4 1.0 4 1012 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 ；运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；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料

6、 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载HBM 求解磁化强度； 由分析： 运用介质中安培环路定理求磁场强度；磁场强度定义0M j 求磁化面电流；解：（1）由介质中安培环路定理可求得HNI40020 A m12.04 10 A m1.l0.4（2）磁化强度大小为MBH1.072.0 1047.961054 2.0 10 A m17.765 10 A m1.04 10（3）磁化面电流5 5I s j s2 r Ml 7.76 10 0.4A 3.10 10 A.相对磁导率 r 1 m 39.8 ；12 5 如题 12-5 图所示,一同轴长电缆由两导体组成,内

7、层是半径为 R 的圆柱形导体,外层是内、外半径分别为 R 和 R 的圆筒,两导体上电流等值反向,匀称分布在横截面上,导体磁导率均为 1,两导体中间布满不导电的磁导率为 2的匀称介质,求各区域中磁感应强度 B 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rR 时,由LHd l2 rHI r2, , , 第 3 页,共 4 页 2 R 1得：HIr,B1H1Ir.2 2 R 12 2 R 1（2）当R 1rR 时,由LH

8、d l2 rHI得HI,B2H2I.2 R 22 r2 rR 2rR 时,由Hd lII r2（3）当2 R 32 R 2细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -得：HI R 3 2r2,B1H优秀学习资料r欢迎下载I R 3 22.2 2 r R 32 R 22 2 r R 32 R 2（4）当rR 时,B0题 12-5 图细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - -