15磁介質(zhì)習(xí)題思考題

1、習(xí)題1515-1一圓柱形無限長導(dǎo)體，磁導(dǎo)率為，半徑為，通有沿軸線方向的均勻電流，求：（1）導(dǎo)體內(nèi)任一點的和；（2）導(dǎo)體外任一點的。解：如圖，面電流密度為：。（1）當(dāng)時，利用：，有：，導(dǎo)體內(nèi)任一點的磁場強度，再由，有導(dǎo)體內(nèi)任一點的磁感應(yīng)強度：，利用公式，有磁化強度：；（2）當(dāng)時，利用：有：導(dǎo)體外任一點的磁場強度：，磁感應(yīng)強度：。15-2螺繞環(huán)平均周長，環(huán)上繞有線圈匝，通有電流。試求：（1）管內(nèi)為空氣時和的大??；（2）若管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率的磁介質(zhì)，和的大小。解：（1），；（2），。15-3螺繞環(huán)內(nèi)通有電流，環(huán)上所繞線圈共匝，環(huán)的平均周長為，環(huán)內(nèi)磁感應(yīng)強度為，計算：（1）磁場強度；（2）磁化強度；（

2、3）磁化率；（4）磁化面電流和相對磁導(dǎo)率。解：（1）磁場強度：；（2）磁化強度：；（3）磁化率：，而，；（4）磁化面電流密度：，則磁化面電流：，相對磁導(dǎo)率：【或】15-4如圖所示，一半徑為R1的無限長圓柱形直導(dǎo)線外包裹著一層外徑為R2的圓筒形均勻介質(zhì)，其相對磁導(dǎo)率為，導(dǎo)線內(nèi)通有電流強度為I的恒定電流，且電流在導(dǎo)線橫截面均勻分布。求：（1）磁感應(yīng)強度和磁場強度的徑向分布，并畫出Br、Hr曲線；（2）介質(zhì)內(nèi)、外表面的磁化面電流密度。（設(shè)金屬導(dǎo)線的）解：利用介質(zhì)磁場的安培環(huán)路定理：，考慮到導(dǎo)線內(nèi)電流密度為：，可求出磁場分布。（1）當(dāng)時，有：，得：，；當(dāng)時，有：，得：，；當(dāng)時，有：，得：，；（2）當(dāng)時

3、，有：，根據(jù)，有：，同理，當(dāng)時，有：。15-5圖為鐵氧體材料的磁滯曲線，圖為此材料制成的計算機存貯元件的環(huán)形磁芯。磁芯的內(nèi)、外半徑分別為和，矯頑力為。設(shè)磁芯的磁化方向如圖所示，欲使磁芯的磁化方向翻轉(zhuǎn)，試問：（1）軸向電流如何加？至少加至多大時，磁芯中磁化方向開始翻轉(zhuǎn)？（2）若加脈沖電流，則脈沖峰值至少多大時，磁芯中從內(nèi)而外的磁化方向全部翻轉(zhuǎn)？解：（1）利用介質(zhì)磁場的安培環(huán)路定理：，有，；（2）同理：。思考題1515-1何謂順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)和鐵磁質(zhì)，它們的區(qū)別是什么？答：順磁質(zhì)：磁介質(zhì)在磁場中磁化后，產(chǎn)生的附加磁場的方向與原來的磁場方向相同。抗磁質(zhì)：磁介質(zhì)在磁場中磁化后，產(chǎn)生的附加磁場的方向與原來

4、的磁場方向相反。鐵磁質(zhì)：磁介質(zhì)在磁場中磁化后，產(chǎn)生的附加磁場的方向與原來的磁場方向相同，并且附加磁場遠遠大于原來磁場。15-2將電介質(zhì)與磁介質(zhì)加以比較。答：電介質(zhì)磁介質(zhì)在電場中能與電場發(fā)生作用的物質(zhì)在磁場中能與磁場發(fā)生作用的物質(zhì)產(chǎn)生極化電場激發(fā)附加磁場有無極分子位移極化和有極分子取向極化有順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)和鐵磁質(zhì)引入電極化強度和極化電荷引入磁化強度和磁化電流引入的電位移矢量與電介質(zhì)無關(guān)引入的磁場強度矢量與磁介質(zhì)無關(guān)有相對介電常數(shù)有相對磁導(dǎo)率電介質(zhì)的存在減弱了原電場磁介質(zhì)的存在改變了原磁場15-3何謂磁滯回線？答：對于鐵磁質(zhì)來說，磁感應(yīng)強度隨磁場強度的變化而變化所形成的閉合曲線就叫磁滯回線。見教材P107頁圖15-11。15-4磁化電流與傳導(dǎo)電流有何不同之處，又有何相同之處？答：磁