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大学物理 第十五章 磁介质的磁化习题解答

第十五章 磁介质的磁化习题解答(仅作为参考)
15.1 一均匀磁化的磁介质棒,直径为25mm ,长为75mm ,其总磁矩为12000A·m 2.求棒的磁化强度M 为多少?
[解答] 介质棒的面积为S = πr 2,
体积为 V = Sl = πr 2l ,
磁矩为p m = 12000A·m 2,磁化强度为
m m p p M V V
∑==∆ 323
12000(2510/2)7510π--=⨯⨯⨯ =3.26×108(A·m -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B 0和磁场强度H 0为多少?
(2)设管内充满相对磁导率μr = 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B 0和由磁化电流产生的B`各是多少?
[解答](1)管内的磁场强度为
3
02
200100101010NI H l --⨯⨯==⨯ = 200(A·m -1).
磁感应强度为
B = μ0H 0 = 4π×10-7×200 = 2.5×10-4(T).
(2)当管内充满铁磁质之后,磁场强度不变H = H 0 =200(A·m -1).
磁感应强度为
B = μH = μr μ0H
= 4200×4π×10-7×200 = 1.056(T).
(3)由传导电流产生的B 0为2.5×10-4T .由于B = B 0 + B`,所以磁化电流产生的磁感应强度为
B` = B - B 0 ≈1.056(T).
15.5 一根磁棒的矫顽力为H c = 4.0×103A·m -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?
[解答]螺线管能过电流I 时,产生的磁感应强度为 B = μ0nI .
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 = μ0H c ,
所以电流强度为
I = H c /n = 4.0×103/500 = 8(A).。

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