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)．