《第15章教材习题解答(精品)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第15章教材习题解答(精品)（3页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、第15章 磁介质的磁化15.1 一均匀磁化的磁介质棒，直径为25mm，长为75mm，其总磁矩为12000Am2求棒的磁化强度M为多少？解：介质棒的面积为S = r2，体积为 V = Sl = r2l，磁矩为pm = 12000Am2，磁化强度为=3.26108(Am-1)15.2 一铁环中心线的周长为30cm，横截面积为1.0cm2，在环上密绕线圈共300匝，当通有电流32mA时，通过环的磁通量为2.010-6Wb，求：（1）环内磁感应强度B的值和磁场强度H的值；（2）铁的磁导率、磁化率m和磁化强度M解：（1）根据公式B = /S得磁感应强度为= 0.02(T)根据磁场的安培环路定理由于B与d
2、l的方向相同，得磁场强度为 = 32(Am-1)（2）根据公式B = H，得铁的磁导率为= 6.2510-4(WbA-1m-1)由于 = r0，其中0 = 410-7为真空磁导率，而相对磁导率为r = 1 + m，所以磁化率为磁化强度为M = mH = 496.432 = 1.59104(Am-1)15.3 一螺绕环中心周长l = 10cm，线圈匝数N = 200匝，线圈中通有电流I = 100mA求：（1）管内磁感应强度B0和磁场强度H0为多少？（2）设管内充满相对磁导率r = 4200的铁磁质，管内的B和H是多少？（3）磁介质内部由传导电流产生的B0和由磁化电流产生的B各是多少？解：（1）
3、管内的磁场强度为= 200(Am-1)磁感应强度为B = 0H0 = 410-7200 = 2.510-4(T)（2）当管内充满铁磁质之后，磁场强度不变H = H0 =200(Am-1)磁感应强度为B = H = r0H= 4200410-7200 = 1.056(T)（3）由传导电流产生的B0为2.510-4T由于B = B0 + B，所以磁化电流产生的磁感应强度为B = B - B0 1.056(T)15.4 一根无限长的直圆柱形铜导线，外包一层相对磁导率为r的圆筒形磁介质，导线半径为R1，磁介质外半径为R2，导线内有电流I通过（I均匀分布），求：（1）磁介质内、外的磁场强度H和磁感应强度
4、B的分布，画H-r，B-r曲线说明之（r是磁场中某点到圆柱轴线的距离）；（2）磁能密度分布解：（1）导线的横截面积为S0 = R12，导线内的电流密度为 = I/S0 = I/R12在导线内以轴线的点为圆心作一半径为r的圆，其面积为S =r2，通过的电流为I = S = Ir2/R12根据磁场中的安培环路定理环路的周长为l = 2r，由于B与dl的方向相同，得磁场强度为 ，（0rR1）在介质之中和介质之外同样作一半径为r的环路，其周长为l = 2r，包围的电流为I，可得磁场强度为，（rR1）导线之内的磁感应强度为；rrR2R1HoR1Bo介质之内的磁感应强度为；介质之外的磁感应强度为（2）导线
5、之内的磁能密度为；介质之中的磁能密度为；介质之外的磁感应强度为15.5 一根磁棒的矫顽力为Hc = 4.0103Am-1，把它放在每厘米上绕5匝的线圈的长螺线管中退磁，求导线中至少需通入多大的电流？解：螺线管能过电流I时，产生的磁感应强度为B = 0nI根据题意，螺线管产生的磁场强度至少要与磁棒的矫顽力大小相等，但方向相反，因此B = 0Hc，所以电流强度为I = Hc/n = 4.0103/500 = 8(A)oR1R2R3图15.615.6 同轴电缆由两个同轴导体组成内层是半径为R1的圆柱，外层是半径分别为R2和R3的圆筒，如图所示两导体间充满相对磁导率为r2的均匀不导电的磁介质设电流强度
6、由内筒流入由外筒流出，均匀分布是横截面上，导体的相对磁导率为r1求H和B的分布以及im为多少？解：（1）导体圆柱的横截面积为S0 = R12，圆柱体内的电流密度为 = I/S0 = I/R12在圆柱体内以轴线的点为圆心作一半径为r的圆，其面积为S = r2，通过的电流为I = S = Ir2/R12根据磁场中的安培环路定理环路的周长为l = 2r，由于B与dl的方向相同，得磁场强度为 ，（0rR1）磁感应强度为 ，（0rR1）（1） 在介质之中同样作一半径为r的环路，其周长为l = 2r，包围的电流为I，可得磁场强度为 ，（R1rR2）磁感应强度为 ，（R1rR2）磁化强度为 磁化面电流的线密
7、度为 im = Mn0，n0是介质表面的法向单位矢量在介质的两个圆形表面，由于M与n0垂直，im = |Mn0| = M在介质的内表面，由于r = R1，所以磁化电流为在介质的外表面，由于r = R2，所以（3）导体圆筒的横截面积为S = (R32 - R22)，圆筒内的电流密度为 = I/S在圆筒内以作一半径为r的圆，其面积为S = (r2 - R22)，圆所包围的电流为，根据安培环路定理得磁场强度为，（R2rR3）磁感应强度为 ，（R2rR3）（4）在圆筒之外作一圆，由于包围的电流为零，所以磁场强度和磁感应强度都为零15.7 在平均半径r = 0.1m，横截面积S = 610-4m2铸钢环
8、上，均匀密绕N = 200匝线圈，当线圈内通有I1 = 0.63安的电流时，钢环中的磁通量1 = 3.2410-4Wb当电流增大到I2 = 4.7安时，磁通量2 = 6.1810-4Wb，求两种情况下钢环的绝对磁导率解：钢环中的磁感应强度为B = /S；根据安培环路定理得磁场强度为H = NI/2r根据公式B = H，得绝对磁导率为（1）在第一种情况下= 2.6910-3(Hm-1) （2）在第二种情况下= 6.8810-4(Hm-1) oHM-Hc图15.815.8 一矩磁材料，如图所示反向磁场一超过矫顽力Hc，磁化方向立即翻转用矩磁材料制造的电子计算机中存储元件的环形磁芯，其外径为0.8mm，内径为0.5mm，高为0.3mm若磁芯原来已被磁化，方向如图所示，现在需使磁芯从内到外的磁化方向全部翻转，导线中脉冲电流I的峰值至少需要多大？设磁性材料的矫顽力Hc103(Am-1)解：直线电流I产生磁感应强度为B = 0I/2r，产生的磁场为H = B/0 = I/2r为了磁芯从内到外的磁化方向全部翻转，电流在磁芯外侧r = 0.4mm处产生的磁场应该为H = Hc，即Hc=I/2r，所以，脉冲电流为I = 2rHc
第15章教材习题解答(精品)
