题111:如图所示,一根长直同轴电缆,内、外导体间充满磁介质,磁介质的相对磁导率为rr1,导体的磁化率可以略去不计。电缆沿轴向有稳恒电流I通过,内外导体上电流的方向相反。求(1)空间各区域内的磁感强度和磁化强度;(2)磁介质表面的磁化电流。
题112:在实验室,为了测试某种磁性材料的相对磁导率r,常将这种材料做成截面为矩形的环形样品,然后用漆包线绕成一螺绕环,设圆环的平均周长为001m,横截面积为005104m2,线圈的匝数为200匝,当线圈通以001A的电流时测得穿过圆环横截面积的磁通为60105Wb,求此时该材料的相对磁导率r。题113:一个截面为正方形的环形铁心,其磁导率为。若在此环形铁心上绕有N匝线圈,线圈中的电流为I,设环的平均半径为r,求此铁心的磁化强度。
题114:如图所示的电磁铁有许多C型的硅钢片重叠而成,铁心外绕有N匝载流线圈,硅钢片的相对磁导率为r,铁心的截面积为S,空隙的宽度为b,C型铁心的平均周长为4l,求空隙中磁感强度的值。
精选
f题115:一铁心螺绕环由表面绝缘的导线在铁环上密绕1000匝而成,环的中心线L500mm,
横截面积s10103mm2。若要在环内产生B10T的磁感应强度,并由铁的BH曲线查得此时铁的相对磁导率r796。导线中需要多大的电流?若在铁环上开一间隙(d20mm),则导线中的电流又需多大?
题111解:(1)取与电缆同轴的圆为积分路径,根据磁介质中的安培环路定理,有
H2rIf
对rR1,
If
IR2
r2
得
H1
Ir2R12
忽略导体的磁化(即导体相对磁导率r1)有
M10
B1
0Ir2R12
对R2rR1
IfI
得
H2
I2r
填充的磁介质相对磁导率为r,有
M2
r
1
I2r
;
B2
0rI2r
对R3rR2
If
I
R3
2
I
R2
2
r
2
R22
得
H3
IR32r22rR32R22
同样忽略导体得磁化,有
M30
B3
0IR32r22rR32R22
对rR3
IfII0
得
H40M40B40
(2)由IsM2r。磁介质内、外表面磁化电流的大小为
IsiM2R12R1r1I
IseM2R12R2r1I
对抗磁质(r1),在磁介质内表面(rR1),磁化电流与内导体传导电流方向相反;在
磁介质外表面(rR2),磁化电流与外导体传导电流方向相反。顺磁质的情况与抗磁质相反。
Hr和Br分布曲线如图所示。
精选
f题112解:由安培环路定理得磁介质内部的磁场强度为
HNIL
由题义可知,环内部的磁感应强度BΦS,而B0rH,故有rB0HΦL4781030NIS
题113解:如图所示,选取闭合回路C,由安培环路定理得铁心内磁场强度
HNI2r
由磁场r