第七章 磁介质习题及答案
一、判断题
1、顺磁性物质也具有抗磁性。
√
2、只有当M=恒量时,介质内部才没有磁化电流。
×
3、只要介质是均匀的,在介质中除了有体分布的传导电流的地方,介质内部无体分布的磁化电流。
√
4、磁化电流具有闭合性。
√
5、 仅由传导电流决定而与磁化电流无关。
×
6、均匀磁化永久磁棒内 方向相反,棒外 方向相同。
4、试证明两磁路并联时其等效磁阻Rm满足
证明:设有一磁路如图4-1所示,其中部绕线圈的铁芯磁阻为Rmo,左边铁芯磁路的磁阻Rm1,右边磁路磁阻为Rm2,中部铁芯磁动势为 ,由磁路定理得
……①
……②
假设有一磁路如图4-2所示。磁动势亦为 ,绕线圈处铁芯的磁阻亦为Rm0,磁路其余部分的磁阻为Rm,磁路的磁通亦为 ,由磁路定理得
2×10-2T32A/m 497.6 1.6×104A/ m
15、一铁芯螺环由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,环的中心线是500mm,横截面积是1×10-3m2,现在要在环内产生B=1.0T的磁场,由铁的B—H曲线得到这时的 =796,则所需的安匝数是()。如果铁环上有一个2.0mm宽的空气隙所需的安匝数是()。
(A)
(B)
(C)
(D)
B
8、一无限长的同轴电缆线,其芯线的截面半径为 ,相对磁导率为 ,其中均匀地通过电流I,在它的外面包有一半径为 的无限长同轴圆筒(其厚度可忽略不计),筒上的电流与前者等值反向,在芯线与导体圆筒之间充满相对磁导率为 的均匀不导电磁介质。则磁感应强度B在 区中的分布为:
(A)B=0
于是
代入物态方程得
6、如果磁化球的磁化是永久的,不存在外源产生的磁场,那么磁化电流在球内和球外产生的磁场也就是球内和球外的真实磁场,试求出球内外沿z轴的磁场强度。
解:因为在球内,沿Z轴的磁感强度为
故球内的磁场强度为
即球内的 与 同方向,但 与 的方向相反。在球外,Z轴上的磁感强度为
故球外Z轴上的磁场强度为
在空腔外介质中的磁感强度为
所以
证毕
图1-2
2、磁感线在两种不同磁介质的分界面上一般都会发生“折射”。射界面两侧介质的相对磁导率分别为 ,界面两侧磁感线与界面法线的夹角分别为θ1和θ2,试证明
证明:磁感线在两种不同介质的分界面上发生“折射”
设 、 是 , 与法线的夹角,如图所示,由图可知
所以
由边界条件知
(B)
(C)
(D)
C
三、填空题
1、一顺磁性物质制成的样品被吸收到磁场较强的一侧,当它与磁极接触后,作()运动。
振荡
2、与电子的进动相联系的附加磁距 =( )。
3、一无限长的载流圆柱体浸在无限大的各向同性的均匀线性的相对磁导率的 的磁介质中,则介质中的磁感强度与真空中的磁感强度之比是()。
4、 只适用于()介质。
√
7、在磁化电流产生的磁场中, 线是有头有尾的曲线。
√
8、由磁场的高斯定理 ,可以得出 的结论。
×
9、一个半径为a的圆柱形长棒,沿轴的方向均匀磁化,磁化强度为M,从棒的中间部分切出一厚度为b<<a的薄片,假定其余部分的磁化不受影响,则在间隙中心点和离间隙足够远的棒内一点的磁场强度相等。
×
10、磁感线在两种不同磁介质的分界面上一般都会发生“折射”,设界面两侧介质的相对磁导率分别为 ,界面两侧磁感线与界面法线的夹角分别为 。
设P点的坐标为Z,因此半径为 的球
带在P点产生的磁场为
于是轴线上任一点P的磁场为图1-1
图1-2
式中是整个球体内所有分子磁矩的总和。这表示,一个均匀磁化球上的磁化电流在球外轴线上的磁场等效于一个磁矩为m的圆电流的磁场。
即磁化电流在球内轴线上的磁场与考察点在Z轴上的位置无关,方向平行与磁化强度。
2、在一无限长的螺线管中,充满某种各向同性的均匀线性介质,介质的磁化率为 ,设螺线管单位长度上绕有N匝导线,导线中通以传导电流I,求螺线管内的磁场。
解:作如图所示的闭合积分路径,注意到在螺线管外B=0,因而H=0,在螺线管内,B平行于轴线,因而H也平行于轴线。根据介质中的安培环路定理,
于是得
代入物态方程,得
5、一无限长的圆柱体,半径为R,均匀通过电流,电流为I,柱体浸在无限大的各向同性的均匀线性磁介质中,介质的磁化率为 ,求介质中的磁场。
解:作如图所示的闭合积分路径,它是一半径为r的圆周,圆面与载流圆柱垂直。根据介质中的安培环路定理,
(A)
(B)0
(C)
(D)
A
4、图中一根沿轴线均匀磁化的细长永久磁棒,磁化强度为M,图中标出的1点的H是:
(A)1/2M
(B)-1/2M
(C)M
(D)0
B
5、图中所示的三条线,分别表示三种不同的磁介质的B—H关系,下面四种答案正确的是:
(A)Ⅰ抗磁质,Ⅱ顺磁质,Ⅲ铁磁质。
(B)Ⅰ顺磁质,Ⅱ抗磁质,Ⅲ铁磁质。
√
二、选择题
1、在一无限长螺线管中,充满某种各向同性的均匀线性介质,介质的磁化率为 设螺线管单位长度上绕有N匝导线,导线中通以传导电流I,则螺线管内的磁场为:
(A)
(B)
(C)
(D)
C
2、在均匀介质内部,有传导电流处,一定有磁化电流,二者关系如下:
(A)
(B)
(C)
(D)
A
3、图是一根沿轴向均匀磁化的细长永久磁棒,磁化强度为M图中标出的1点的B是:
解:由于介质是均匀无限大的,只有在介质与圆柱形导体的交界面上,才有面分布的磁化电流,磁化电流面密度为
通过圆柱面的磁化电流为
根据对称性,可知传导电流单独产生的磁场为
磁化电流单独产生的磁场为
介质中任一点的磁感强度为
,有
于是,任意一点的磁感强度为
当均匀的磁介质充满场空间时,介质中的磁感强度是传导电流单独产生的磁感强度的 倍。
其方向如图1-1所示,磁化电流在空腔内中点1和空腔外的场分别为
总的磁感强度和磁场强度分别为
空腔中点
……①
空腔外
……②
图1-1
由①、②式得
证毕
(2)在介质中作一扁平空穴( ),如图1-2所示,在空腔与介质交界面上产生生磁化电流,由 知,磁化电流面密度为
其方向如图1-2所示,它在空腔中点2处产生的磁感强度 ,可对比圆电流磁场公式得 ,于是空腔中点2处总磁感强度为
解:无限长螺线管内的磁场是均匀的,均匀的磁介质在螺线管内被均匀磁化,磁化电流分布在介质表面上,其分布与螺线管相似。传导电流单独产生的磁场为
磁化电流单独产生的磁场为
于是,螺线管内的磁感强度为
得
即介质中的磁感强度为传导电流单独产生磁感强度的 倍。 称为介质的相对磁导率。
3、一无限长的圆柱体,半径为R,均匀通过电流,电流为I,柱体浸在无限大的各向同性的均匀线性磁介质中,介质的磁化率为 ,求介质中的磁场。
……③
由式①、②、③得
所以
……④图4-1
……⑤
而 ……⑥
将④、⑤式代入⑥式得图4-2
则
六、计算题
1、计算均匀磁化介质球的磁化电流在轴线上所产生的磁场。
解:考虑一半径为a的磁介质球,因为均匀磁化,磁化强度 为恒量,只是在球的表面上有面分布的磁化电流,如图1-1所示,其电流面密度为
如图1-2所示,把整个球面分成许多球带通过宽度为 的一条球带上的电流为
10题图11题图13题图
11、一内半径为a,外半径为b的介质半球壳,如图所示,被沿Z轴的正方向均匀磁化,
磁化强度为M,则球心O处磁感应强度B等于()。
0
12、无限长圆柱形均匀介质的电导率为 ,相对磁导率为 ,截面半径为R,沿轴向均匀地通有电流I,则介质中电场强度E=(),磁感强度B=()。
13、如图所示,是一个带有很窄缝隙的永磁环,磁化强度为M,则图中所标各点磁场强
5.0×102安匝2.1×103安匝
16、在磁路中若不绕线圈,而用长为 的永磁体换下相应的一段,已知此永磁体内的平均磁场强度为Hm,这种情况下的磁路定理是()。
HmLm=ΦmRm
四、问答题
1、软磁材料和硬磁材料的磁滞回线各有何特点?
答:软磁材料的磁滞回线窄而瘦,矫顽力很小,磁滞损耗低,容易磁化,也容易去磁。硬磁材料矫顽力很高。磁滞回线宽而胖,磁滞损耗很高。剩磁很大。
4、在一无限长的螺线管中,充满某种各向同性的均匀线性介质,介质的磁化率为 。设螺线管单位长度上绕有N匝导线,导线中同以传导电流I,球螺线管内的磁场(见图)。(应用介质的安培环路定理计算)
在一无限长的螺线管中,充满某种各向同性的均匀线性介质,介质的磁化率为 ,设螺线管单位长度上绕有N匝导线,导线中通以传导电流I,求螺线管内的磁场。
=1,长度为Lg的一段磁路的串联。串联磁
路中磁感应通量的表达式()
和串联磁路的等效磁阻( )。
9、假如把电子看成是一个电荷和质量均匀分布的小球,设其质量为m,电量为e按经典观点电子的自旋磁距和自旋角动量的比值是()。
10、一沿轴向均匀磁化的圆锥形磁体磁化强度为 (如图所示),此圆锥体高为h,底面半径为R,则该锥体的磁化电流面密度是().总磁距是()。
代入上式得
证毕
3、在均匀磁化的无限大磁介质中挖一个半径为r,高为h的圆柱形空腔,其轴线平行于磁化强度M,试证明:对于扁平空腔(h<<r),空腔中心的B与磁介质内的B相等。
证明:磁化电流 ,在空腔中点处产生的附加磁场 可对比圆电流磁场 因为r>>h,所以 ,空腔中点的总场强为 。而空腔外介质中的磁磁感应强度也为 ,故两者相等
各向同性均匀线性非铁磁
5、对铁磁性介质 三者的关系是()。
6、对于细长永久磁棒而言,图中所标出的1、2两点的B值相等,即 ,其理由是()。
(完整word版)磁学基础与磁性材料+严密第一章、三章以及第七章答案
磁性材料的分类第一章磁学基础知识答案:1、磁矩2、磁化强度3、磁场强度H4、磁感应强度 B磁感应感度,用B表示,又称为磁通密度,用来描述空间中的磁场的物理量。
其定义公式为中磁场的强弱使用磁感强度(也叫磁感应强度)来表示,磁感强度大表示磁感强;磁感强度小,表示磁感弱。
5、磁化曲线6、磁滞回线()(6 磁滞回线 (hysteresis loop):在磁场中,铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示,当磁化磁场作周期性变化时,铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线,这条闭合线叫做磁滞回线。
)7、磁化率磁化率,表征磁介质属性的物理量。
常用符号x表示,等于磁化强度M与磁场强度H之比。
对于各向同性磁介质,x是标量;对于各向异性磁介质,磁化率是一个二阶张量。
8、磁导率磁导率(permeability):又称导磁系数,是衡量物质的导磁性能的一个物理量,可通过测取同一点的B、H值确定。
二矫顽力----内禀矫顽力和磁感矫顽力的区别与联系矫顽力分为磁感矫顽力(Hcb)和内禀矫顽力(Hcj)。
磁体在反向充磁时,使磁感应强度B降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力。
但此时磁体的磁化强度并不为零,只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。
(对外磁感应强度表现为零)此时若撤消外磁场,磁体仍具有一定的磁性能。
使磁体的磁化强度M降为零所需施加的反向磁场强度,我们称之为内禀矫顽力。
内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量,是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。
在磁体使用中,磁体矫顽力越高,温度稳定性越好。
(2)退磁场是怎样产生的?能克服吗?对于实测的材料磁化特性曲线如何进行退磁校正?产生:能否克服:因为退磁场只与材料的尺寸有关,短而粗的样品,退磁场就很大,因此可以将样品做成长而细的形状,退磁场就将会减小。
然而实际工作中,材料的尺寸收到限制,因此不可避免的受到退磁场的影响。
校正:由于受到退磁场的影响,作用在材料中的有效磁场Heff比外加磁场Hex要小。
磁介质习题与解答
磁介质习题1、螺线环中心周长l=10cm ,环上均匀密绕线圈N=200匝,线圈中通有电流I=100mA 。
(1)求螺线管内的磁感应强度B 0和磁场强度H 0 ;(2)若管内充满相对磁导率为μr=4200的磁性物质,则管内的B 和H 是多少?分析:螺线环内的磁感应强度具有同心圆的轴对称分布,对均匀密绕的细螺绕环可认为环内的磁感应强度均匀;环外的磁感应强度为零。
磁场强度H 的环流仅与传导电流有关,形式上与磁介质的磁化无关。
解:(1)管内为真空时,由安培环路定理,∑⎰=⋅ii L I d l H0 m A I lN nI H /2000=== 磁感应强度为T H B 40001051.2-⨯==μ(2)管内充满磁介质时,仍由安培环路定理可得m A I lN nI H /200=== 磁感应强度为T H H B r 06.10===μμμ2、一磁导率为μ1的无限长圆柱形直导线,半径为R 1,其中均匀地通有电流I ,在导线外包一层磁导率为μ2的圆柱形不导电的磁介质,其外半径为R 2。
试求磁场强度和磁感应强度的分布。
分析:系统具有轴对称性分布,因此,空间的磁场分布也应具有轴对称性。
利用安培环路定理可求出空间磁感应强度和磁场强度的分布。
解:以轴到场点的距离为半径,过场点作环面垂直于轴的环路,取环路的方向与电流方向成右手螺旋关系,应用安培环路定理。
当r<R 1时,环路包含的传导电流为2211r R I I ππ= 由安培环路定理1I d =⋅⎰l H ,得2112R Ir H π= 2111112R Ir H B πμμ== 当R 1<r<R 2时,环路包含的传导电流为I I =2, 由安培环路定理2I d =⋅⎰l H ,得 r IH π22= rI H B πμμ22222==当r>R 2时,环路包含的传导电流为I I =3, 由安培环路定理3I d =⋅⎰l H ,得 r IH π23= rI H B πμμ20303== 3、一根长直导线,其μ≈μ0 ,载有电流I ,已知电流均匀分布在导线的横截面上。
磁介质习题解答
第十二章 磁介质一 选择题1. 磁介质有三种,用相对磁导率r μ表征它们各自的特征时,( ) A .顺磁质0r >μ,抗磁质0r <μ,铁磁质1r >>μ。
B .顺磁质1r >μ,抗磁质1r =μ,铁磁质1r >>μ。
C .顺磁质1r >μ,抗磁质1r <μ,铁磁质1r >>μ。
D .顺磁质0r >μ,抗磁质0r <μ,铁磁质1r >μ。
解:选(C )2. 关于稳恒磁场的磁场强度H 的下列几种说法中哪个是正确的?( ) A . H 仅与传导电流有关。
B . 若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的H 必为零。
C . 由于闭合曲线上各点H 均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零。
D . 以闭合曲线L 为边界的任意曲面的H 通量均相等。
解:由⎰∑=⋅L i I l H d ,H 的环流仅与闭合曲线内的传导电流I 有关,而不是H 仅与传导电流有关,所以A 不对。
同样,若闭合曲线内没有包围传导电流,则H 的环流为零,而不是H 为零,B 不对。
H 通量的正负与环路的积分方向有关,所以H 通量并不相同,D 不对所以选(C )二 填空题1. 一个单位长度上密绕有n 匝线圈的长直螺线管,每匝线圈中通有强度为I 的电流,管内充满相对磁导率为μr 的磁介质,则管内中部附近磁感应强度B 的大小= ,磁场强度H 的大小= 。
解:B =nI r μμ0,H =nI2. 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:a 代表 的B-H 关系曲线;b 代表 的B-H 关系曲线;填空题2图c 代表 的B-H 关系曲线。
解:铁磁质、顺磁质、抗磁质3. 长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成,两导体中有等值反向均匀电流I 通过,其间充满磁导率为μ的均匀磁介质,介质中离中心轴距为r 的某点处的磁场强度的大小 H = ,磁感应强度的大小B = 。
电磁学第七章习题答案
r r M = χmH
r r B = µ0 (1+ χm)H
令 r =1+ χm µ
潍坊学院
r r r B = µ0µr H = µH
7.1.4 磁介质存在时静磁场的基本规律
v v ∫ H ⋅ dl = I
L
S
v v ∫∫ B ⋅ dS = 0
v H= v B v −M
µ0
v v B = µH
潍坊学院
r L
进动
e r ∆pm
r B0
可以证明: r 可以证明:不论电子原来的磁矩与磁场方向之间的夹角 r 是何值, 是何值,在外磁场 B 中,电子角动量 L 进动的转向总是和 磁 0 r 的方向构成右手螺旋关系。 力矩 M的方向构成右手螺旋关系。这种等效圆电流的磁矩的 r 的方向相反。 方向永远与 B 的方向相反。 0 附加磁矩:因进动而产生的等效磁矩称为附加磁矩, 附加磁矩:因进动而产生的等效磁矩称为附加磁矩,用 r 表示。 符号 ∆pm 表示。 潍坊学院
∫(µ
r 定义 H =
潍坊学院
r B
0
r B
r r − M) ⋅ d = ∑I l
r r 则 ∫ H ⋅ dl = ∑I
µ0
r − M 为磁场强度
有磁介质时的 安培环路定理
磁介质中的安培环路定理: 磁介质中的安培环路定理 : 磁场强度沿任意闭合路径的 线积分等于穿过该路径的所有传导电流的代数和。 线积分等于穿过该路径的所有传导电流的代数和。
v 2、磁化强度 M 与磁化电流 I ′ 的关系
l
磁介质体内
n
之外不套链
v dl
一进一出 穿过曲面的总磁化电流为
面矢(分子电流所围) 面矢(分子电流所围)
大学物理学
磁场中的磁介质一.选择题1.关于稳恒电流磁场的磁场强度H,下列几种说法中哪个是正确的? (A) H仅与传导电流有关. (B) 若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的H必为零. (C) 若闭合曲线上各点H均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零.(D) 以闭合曲线L为边缘的任意曲面的H通量均相等. [ ]2.磁介质有三种,用相对磁导率μr 表征它们各自的特性时, (A) 顺磁质μr >0,抗磁质μr <0,铁磁质μr >>1. (B) 顺磁质μr >1,抗磁质μr =1,铁磁质μr >>1. (C) 顺磁质μr >1,抗磁质μr <1,铁磁质μr >>1.(D) 顺磁质μr <0,抗磁质μr <1,铁磁质μr >0. [ ]3. 用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >> a )、总匝数为N 的螺线管,管内充满相对磁导率为μr 的均匀磁介质.若线圈中载有稳恒电流I ,则管中任意一点的 (A) 磁感强度大小为B = μ0μr NI . (B) 磁感强度大小为B =μ r NI / l . (C) 磁场强度大小为H =μ0NI / l .(D) 磁场强度大小为H = NI / l . [ ]4.如图所示的一细螺绕环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每厘米绕10匝.当导线中的电流I 为2.0 A 时,测得铁环内的磁感应强度的大小B 为1.0 T ,则可求得铁环的相对磁导率μr 为(真空磁导率μ0 =4×10-7 T ·m ·A -1(A) 7.96×102 (B) 3.98×102图1-4(C) 1.99×102 (D) 63.3 [ ]5.附图中,M 、P 、O 为由软磁材料制成的棒,三者在同一平面内,当K 闭合后,(A) M 的左端出现N 极. (B) P 的左端出现N 极. (C) O 的右端出现N 极. (D) P 的右端出现N 极.[ ]二.填空题1.一个绕有500匝导线的平均周长50 cm 的细环,载有 0.3 A 电流时,铁芯的相对磁导率为600 . (1) 铁芯中的磁感强度B 为__________________________. (2) 铁芯中的磁场强度H 为____________________________.(μ0 =4×10-7 T·m·A -1)2.长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成,两导体中有等值反向均匀电流I 通过,其间充满磁导率为μr 的均匀磁介质.介质中离中心轴距离为r 的某点处的磁场强度的大小H =____________,磁感强度的大小B =__________。
磁介质测试题及答案
磁介质测试题及答案一、选择题1. 磁介质的磁性能主要取决于以下哪一项?A. 材料的化学成分B. 材料的微观结构C. 材料的制备工艺D. 外部磁场强度答案:B2. 以下哪种类型的磁介质具有最高的磁导率?A. 软磁材料B. 硬磁材料C. 铁磁材料D. 反铁磁材料答案:A3. 磁介质的磁滞回线反映了材料的哪些特性?A. 磁导率B. 磁饱和度C. 磁滞损失D. 所有上述选项答案:D二、填空题4. 磁介质的_______是指材料在没有外磁场作用时,内部磁畴的排列状态。
答案:初始磁化状态5. 磁介质的_______是指材料在外加磁场作用下,磁化强度达到最大值的能力。
答案:磁饱和度三、简答题6. 简述磁介质在存储设备中的应用及其重要性。
答案:磁介质在存储设备中主要用于数据的存储。
由于磁介质具有较高的磁导率和磁饱和度,它们能够存储大量的数据信息。
此外,磁介质的稳定性和可重复写入特性使其在硬盘驱动器、磁带和其他存储设备中得到广泛应用。
磁介质的性能直接影响存储设备的容量、速度和可靠性。
7. 描述磁介质的磁滞回线,并解释其物理意义。
答案:磁滞回线是描述磁介质在外加磁场作用下磁化强度与磁场强度之间关系的曲线。
当外加磁场逐渐增大时,磁介质的磁化强度随之增加,但存在一定的滞后现象。
当磁场减小到零时,磁介质的磁化强度不会立即回到零,而是存在一个剩余磁化强度。
这个剩余磁化强度与外加磁场的相互作用导致了磁滞损失,这是磁介质在反复磁化过程中能量损耗的来源。
磁滞回线的形状和位置反映了磁介质的磁性能,如磁导率、磁饱和度和磁滞损失等。
四、计算题8. 假设有一磁介质样品,其磁化强度M随外加磁场H的变化关系为M = 0.5H。
如果外加磁场从0增加到2000 A/m,计算磁介质样品的磁化强度变化范围。
答案:根据给定的关系M = 0.5H,当外加磁场H从0增加到2000 A/m时,磁化强度M的变化范围是从0增加到1000 A/m(即0.5 * 2000 A/m)。
磁介质选择题
磁介质一、 选择题1、 关于稳恒磁场的磁场强度H 的下列几种说法中哪个是正确的() 答案:CA 、H 仅与传导电流有关。
B 、若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的H为零 C 、若闭合曲线上各点的H 均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零D 、以闭合曲线L 为边缘的任意曲面的H 通量均相等2、 磁介质有三种,用相对磁导率r μ表征它们各自的特性时() 答案:CA 、顺磁质r μ>0,抗磁质r μ<0,铁磁质r μ>>1B 、顺磁质r μ>1,抗磁质r μ=1,铁磁质r μ>>1C 、顺磁质r μ>1,抗磁质r μ<1,铁磁质r μ>>1D 、顺磁质r μ>0,抗磁质r μ<0,铁磁质r μ>13、 用细导线均匀密绕成的长为l ,半径为a(l >>a),总匝数为N 的螺线管通以稳恒电流I ,当管内充满磁导率为r μ的均匀磁介质后,管中任意一点() 答案:DA 、磁感应强度大小为B=r μμ0NIB 、磁感应强度大小为B=r μNI /lC 、磁场强度大小为H=0μNI/lD 、磁场强度大小为H=NI/l4、 顺磁物质的磁导率() 答案:BA 、比真空的磁导率略小B 、比真空的磁导率略大C 、远小于真空的磁导率D 、远大于真空中的磁导率5、 通电直长螺线管内的一半空间充满磁介r u A 、B1=B 2 B 、H 1=H 2 C 、M 1=M 2 D 、21ψψ= 答案:B6、 图中所示的三条线分别表示三种不同磁介质的B-H 关系,表示顺磁质的是()A 、第一条B 、第二条C 、第三条D 、无法判断答案:B 7、 磁铁能吸引铁钉之类的小物体是由于()A 、小物体是铁磁性的,被磁铁磁化,受到吸引力B 、小物体是顺磁性的,被磁铁磁化,受到吸引力C 、小物体是抗磁性的,被磁铁磁化,受到吸引力D 、磁铁和小物体都是顺磁性物质,相互吸引 答案:A8、如图所示,一永磁环,环开一很窄的空隙,环内磁化强度矢量为M ,则空隙中P 点处的H的大小为()A 、0μMB 、MC 、r μμ0MD 、0答案:B 。
电磁学第二版习题答案第七章
R1 < r < R2 : H ⋅ 2π r = I H = B = μ 2 H = 2
∫
L
H ⋅ dl = ∑ I i
过所求点以 r 为半径作同心圆为闭合电路 L r < R1 : H ⋅ 2π r =
I Ir μ Ir ⋅ π r 2 , H = , B = μ1 H = 1 2 2 2 π R1 2π R1 2π R1
B = μ0 μ r1 H =
μ0 μr ( R32 − r 2 ) I 2 2π r ( R32 − R2 )
1
r > R3 : H ⋅ 2π r = I − I H = 0 B = 0 7.1.6 解:磁介质由于磁化在界面上出现面磁化电流,它们相当于两个无限大的均匀截流面由。 对称性分析可知:在平板内存在一个平行于导体板侧面且 B = 0 的平面在该平面的两侧 B 方向相 反。
第七章 习题
7.1.1 半径为 R 的均匀磁化介质球的磁化强度 M 与 z 轴平行,用球坐标写出球面上磁化电流面密度的 表达式,并求出其总磁矩 解:
α′ = M × n
即 α ′ = Mk × r = M sin θ eϕ 又∵ M = 7.1.2
2 1 1 2 1 2
H 2 = γ E (b −
B2 = μ0γ E
7.1.6
μr b μr b )=γE μr + μr μr + μr
2 1 1 2 1 2 1 2
μr μr b μr + μr
1 2
解: (1)
∫
L
H ⋅dl = ∑ I i Ir μ Ir I B = μ1 H = 1 2 ⋅π r 2 H = 2 2 2π R1 2π R1 π R1
磁学练习题
磁学练习题一、磁场与磁力线1. 请解释磁场的概念及其特点。
2. 磁力线是如何表示磁场的?请简述其性质。
3. 磁力线在磁体内部和外部的分布特点是什么?4. 请说明磁感应强度和磁通量的定义及其单位。
5. 磁感应强度与磁通量之间的关系是什么?二、磁化与磁介质6. 请解释磁化现象及其产生的原因。
7. 磁介质是如何分类的?请列举几种常见的磁介质。
8. 请解释磁化强度和磁化率的概念及其单位。
9. 磁化曲线和磁滞回环分别表示什么?10. 请简述软磁材料和硬磁材料的特点及应用。
三、电磁感应11. 请解释法拉第电磁感应定律及其应用。
12. 电磁感应现象中,感应电动势的方向如何判断?13. 请列举几种常见的电磁感应现象。
14. 电磁感应中的自感和互感现象分别是什么?15. 请解释电磁感应中的能量转换过程。
四、磁场对电流和电荷的作用16. 请解释安培力定律及其应用。
17. 磁场对运动电荷的作用力是什么?请写出相应的公式。
18. 请解释洛伦兹力及其在磁场中的应用。
19. 磁场对载流导体的作用力如何计算?20. 请简述磁场对电流和电荷作用的基本原理。
五、磁共振与磁应用21. 请解释磁共振现象及其应用。
22. 核磁共振和电子自旋共振分别是什么?23. 请列举几种常见的磁共振应用技术。
24. 磁性材料在信息技术中的应用有哪些?25. 请简述磁性存储原理及其在现代存储技术中的应用。
六、综合应用题26. 一根无限长直导线通以电流 I,求距离导线 r 处的磁感应强度。
27. 一个平面圆形线圈半径为 R,通以电流 I,求线圈中心的磁感应强度。
28. 一根长直导线弯成直角形状,求直角处的磁感应强度。
29. 一个长直螺线管,通以电流 I,求螺线管内部的磁感应强度。
30. 一个正方形线圈,边长为 a,通以电流 I,求线圈中心的磁感应强度。
七、磁场的边界条件与磁场的计算31. 请描述磁场在磁介质界面上的边界条件。
32. 当磁场从真空进入磁介质时,磁感应强度如何变化?33. 计算一个无限大平面磁介质表面的磁感应强度。
磁学基础与磁性材料+严密第一章、三章以及第七章答案
磁性材料的分类^《}第一章》第二章磁学基础知识答案:1、磁矩2、磁化强度3、·4、磁场强度 H5、磁感应强度 B磁感应感度,用B表示,又称为磁通密度,用来描述空间中的磁场的物理量。
其定义公式为(百度百科)磁感应强度(magnetic flux density),描述磁场强弱和方向的基本物理量。
是矢量,常用符号B表示。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感强度(也叫磁感应强度)来表示,磁感强度大表示磁感强;磁感强度小,表示磁感弱。
6、磁化曲线磁化曲线是表示物质中的磁场强度H与所感应的磁感应强度B或磁化强度M之间的关系7、磁滞回线—()(6 磁滞回线 (hysteresis loop):在磁场中,铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示,当磁化磁场作周期性变化时,铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线,这条闭合线叫做磁滞回线。
)8、磁化率磁化率,表征磁介质属性的物理量。
常用符号x表示,等于磁化强度M与磁场强度H之比。
对于各向同性磁介质,x是标量;对于各向异性磁介质,磁化率是一个二阶张量。
9、磁导率磁导率(permeability):又称导磁系数,是衡量物质的导磁性能的一个物理量,可通过测取同一点的B、H值确定。
二'矫顽力----内禀矫顽力和磁感矫顽力的区别与联系矫顽力分为磁感矫顽力(Hcb)和内禀矫顽力(Hcj)。
磁体在反向充磁时,使磁感应强度B降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力。
但此时磁体的磁化强度并不为零,只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。
(对外磁感应强度表现为零)此时若撤消外磁场,磁体仍具有一定的磁性能。
使磁体的磁化强度M降为零所需施加的反向磁场强度,我们称之为内禀矫顽力。
内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量,是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。
在磁体使用中,磁体矫顽力越高,温度稳定性越好。
(2)退磁场是怎样产生的能克服吗对于实测的材料磁化特性曲线如何进行退磁校正产生:能否克服:因为退磁场只与材料的尺寸有关,短而粗的样品,退磁场就很大,因此可以将样品做成长而细的形状,退磁场就将会减小。
