物理电学习题第七章.pdf

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：Mn=?即sinMkrMe=?又mpMv=?343mmppMR=?712 解：Mn=?在 O 点产生的B?与M?反向 取环带dI=sindsRdMRd=20032222()r dIdBrz=+圆电流在轴上的磁场222Rrz=+sinrR=20sin2dBdIR=()320000001sincossin22232323BMdMMBM =+=?713 解：（1）由 iLH dlI=?闭合电路乙取同心圆 则 H lNI=，NHIl=由 BH=得 00rNBrHIL =（2）线圆电流0I产生的磁场为0B 00iLBdlI=?00BlNI=，00NBIl=磁化电流在匀质中产生的磁场为B 0000(1)rIrNNNBBBIIulll =1.05T714 解：iLH dlI=?过所求点以r为半径作同心圆为闭合电路 L 1rR：2212IHrrR=，212IrHR=，11212IrBHR=12RrR：2HrII=02Hr=0B=715 解：过所求点以半径为r作同心圆为闭和回路 L 1rR：iLH dlI=?2212IHrrR=212IrHR=1100212rrIrBHR =12RrR：2HrI=2IHr=22002rrIBHr =23RrR：22222322()IHrIrRRR=22223222223232()(1)22()I RrrRIHrRRr RR=11220302232()2()rrRrIBHr RR =3rR：2HrII=0H=0B=716 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0B=?的平面在该平面的两侧B?方向相反。2IHr=设该平面距导体板左边距离为1R，到右边的距离为2R如图，导体板中电流方向为垂直纸面向外。过 B=0 所在平面作矩形环路 ABCD AB=h BC=y 由作分行式的欧姆定律jE=?由安培环路定理LH alIjs=?知：00rrHhE hyHEyBHEyBEy =在平板处：选积分回路 ABEFA AB=h2LH dlIjhR=?2HER=右侧 22HER=22202rBHER =同理 过 B=O 的面左侧取回路2L由 1LH dlIjhR=?11HER=1101rBER =可见；板外H?B?的分布与到板的距离无关，两侧均匀为匀强磁场，与板面平行，方向与E?成右手螺旋由前分析知：板外所有各处的 B 为二磁场形成的无限大载流平面及一载流平板产生的场的迭加：02iBBBB=+?其大小两侧应相等 12BB=即 101rER =202rER 1211()rrRbR=2121rrrbR=+2121rrrbHE=+211201rrrrbEB =+2112122()rrrrrrbbHE bE=+121220rrrrbBE =+716 解：（1）iLH dlI=?1rR：2212IHrrR=212IrHR=11212IrBHR=12:RrR 2IHr=002IBHr=（2）1110BMH=2220BMH=0M=空气 1R界面：121121200BBMMHH=+12011011121001210112222(11)2()2IIIIRRRRIRIR=+=+=2R界面：222220BMMMH=空气 220222011222IIIRRR=（）718 解：1cosnnBBB=介 1toBB=介t 1sintooBBB=介t 2222220cossinBBBBB=+=+22介n介t =22220cossinB+719 解：（1）上半面：2210cosnBR HR=下半面：0222cosnrBR HRu=总通量=2220001coscoscosrrrBBRRR Bu=而 2112nnHH=112120cosnnrBHH=（2）2211122222tnnnnLddddBdllBBBlBtBB=+?21lB tlBt=+而 011220rBtB t=21rB tBt=LBdl?=(sinsin)sin(1)rrl BBlB=731 解：平均直径15dcm=横截面积 S=27cm 500N=匝 当电流 I=0.6A 800r=时 铁的中心磁通量为 0rBSHS =而 H 由安培环路定理求 iLH dlI=?2HrNI=222NINIHdr=022rNIu Sd=代入数据得 44.48 10()bW=00(2)rrNIu SddIu SN=代入数据得：0.43()IA=732 解：图环内的 H 为 iLH dlI=?2HrNI=2NIHr=2NIBSHSSr=2 rSNI=第一种情况：当 I=0.63 安时 43.24 10()bW=32.7 10(.)bWAm=代入数据得：02200r=-4I=4.7 =6.18 10bW另一种情况：当安 46.9 10(.)bWAm=代入数据得：0550r=弹动势：150mNI=安匝751 解：由 iLH dlI=?得 HlNI=NIHl=代入数据3H=安厘米 查表有 B=1 特 则 31.6 10(BS=韦伯）752 解：上题磁路截去一小段长0l，则磁动势为 120000()()()()mmmRRlllBSSSlllBBH=+=+=+代入数据 B=I 特 l=0。50 米 301 10l=米 3300H=安安厘米米 得 930m=安匝 又 mNI=1.9mIN=安753 解：磁路总磁阻 2301230()()mmmmmmmmRRRRRRRR+=+012330mmmmRRRR=063960mmRR=按磁路定理有 mNIR=（1）23023()mmmRRR=+（2）321+=（3）30SH=（4）联解（1）（4）式得：212003063mmmmRNINIHRRRSRl=+代入数据得：54.3 10H=安米761 解：圆电流圆心处 02IBR=220001()222mIBR=代入数据得：30.63mJm=762 解：在内外筒之间，以半径为r作圆路 L iLH dlI=?2HrI=2IHr=22002211228rmrIBHHr =代入数据得：4231.6 10mr=焦耳米 212022228RrmmmRIWw dvw drdrlrdrr=21220021ln44RrrRI lI lRdrrR =代入数据得：31.9 10W=焦耳763 解：在导线内作圆周 L=2 r 由 iLH dlI=?得 222IHrrR=22IrHR=0022rrIrBHR =取体元2drrldr=22024128rmI rBHR=22024028RrmmI rWdrrldrR=单位长 1l=1r=20016mWIWl=