《磁介質(zhì)的磁化》答案

1、1第15章磁介質(zhì)的磁化參考答案一、選擇題一、選擇題1(C)，2(B)，3(B)，4(C)，5(D)二、填空題二、填空題(1).－8.88106，抗.(2).鐵磁質(zhì)，順磁質(zhì)，抗磁質(zhì).(3).2.5010?4Am(4).各磁疇的磁化方向的指向各不相同，雜亂無章.全部磁疇的磁化方向的指向都轉(zhuǎn)向外磁場方向.(5).矯頑力大，剩磁也大；例如永久磁鐵(6).矯頑力小，容易退磁三計算題計算題1.半徑為R、通有電流I的一圓柱形長直導(dǎo)線，外面是一同軸的介

2、質(zhì)長圓管，管的內(nèi)外半徑分別為R1和R2，相對磁導(dǎo)率為?r求：(1)圓管上長為l的縱截面內(nèi)的磁通量值；(2)介質(zhì)圓管外距軸r處的磁感強(qiáng)度大小解：(1)rIH??2rIBr??20??rlrIRRrd2210??????120ln2RRIlr?????(2)，與有無介質(zhì)筒無關(guān)rIB??20?2.一根無限長的圓柱形導(dǎo)線，外面緊包一層相對磁導(dǎo)率為?r的圓管形磁介質(zhì)導(dǎo)線半徑為R1，磁介質(zhì)的外半徑為R2，導(dǎo)線內(nèi)均勻通過電流I求∶(1)磁感強(qiáng)度大小的

3、分布(指導(dǎo)線內(nèi)、介質(zhì)內(nèi)及介質(zhì)以外空間)(2)磁介質(zhì)內(nèi)、外表面的磁化面電流密度的大小解∶(1)由電流分布的對稱，磁場分布必對稱把安培環(huán)路定理用于和導(dǎo)線同心的各個圓周環(huán)路在導(dǎo)線中(0R2)，rIHπ23?rIB??203?3參考解答：順磁質(zhì)的磁性主要來源于分子的固有磁矩沿外磁場方向的取向排列。當(dāng)溫度升高時，由于熱運(yùn)動的緣故，這些固有磁矩更易趨向混亂，而不易沿外磁場方向排列，使得順磁質(zhì)的磁性因磁導(dǎo)率明顯地依賴于溫度。鐵磁質(zhì)的磁性主要來源于磁疇

4、的磁矩方向沿外磁場方向的取向排列。當(dāng)溫度升高時，各磁疇的磁矩方向易趨向混亂而使鐵磁質(zhì)的磁性減小，因而鐵磁質(zhì)的磁導(dǎo)率會明顯地依賴于溫度。當(dāng)鐵磁質(zhì)的溫度超過居里點(diǎn)時，其磁性還會完全消失。至于抗磁質(zhì)，它的磁性來源于抗磁質(zhì)分子在外磁場中所產(chǎn)生的與外磁場方向相反的感生磁矩，不存在磁矩的方向排列問題，因而抗磁質(zhì)的磁性和分子的熱運(yùn)動情況無關(guān)，這就是抗磁質(zhì)的磁導(dǎo)率幾乎與溫度無關(guān)的原因。2.在實際問題中用安培環(huán)路定理計算由鐵磁質(zhì)組成的閉合環(huán)路，在得出H?

5、???0dIlHL??后，如何進(jìn)一步求出對應(yīng)的B值呢？參考解答:由于鐵磁質(zhì)的??r不是一個常數(shù)，因此不能用B=?r?0H來進(jìn)行計算，而是應(yīng)當(dāng)查閱手冊中該鐵磁材料的B－H曲線圖，找出對應(yīng)于計算值H的磁感強(qiáng)度B值3.磁冷卻。將順磁樣品（如硝酸鎂）在低溫下磁化，其固有磁矩沿磁場排列時要放出能量以熱量的形式向周圍環(huán)境排出。然后在絕熱的情況下撤去外磁場，這樣樣品溫度就要降低，實驗中可降低到106K。試解釋為什么樣品絕熱退磁時會降溫。參考解答：磁冷

6、卻的原理和過程可以分幾步說明如下：(1)把順磁樣品放入低溫環(huán)境中（如溫度1K的He氣，He氣又和周圍的液He維持1K下的熱平衡）。(2)加外磁場（磁感強(qiáng)度約1T），使順磁樣品等溫磁化，順磁質(zhì)的固有磁矩在外磁場的作用下會排列起來。在此過程中，外界對磁場做功，順磁質(zhì)的內(nèi)能增加；同時樣品放出熱量，被周圍的He氣吸收，整個系統(tǒng)仍維持1K的溫度不變。(3)迅速抽出樣品周圍的He氣，使樣品處于絕熱隔離狀態(tài)。(4)去掉外磁場，順磁質(zhì)的磁場又趨于混亂。

7、此過程中，樣品對外做功，內(nèi)能減少，樣品溫度下降。一般情況下，樣品的溫度可以將到106K。4.高壓容器在工業(yè)和民用領(lǐng)域都有著非常廣泛的應(yīng)用，如鍋爐、儲氣罐、家用煤氣壇等。由于高壓容器長期的使用、運(yùn)行局部區(qū)域受到腐蝕、磨損或機(jī)械損害從而會形成潛在的威脅.因此世界各國對于高壓容器的運(yùn)行都制定了嚴(yán)格的在役無損檢測標(biāo)準(zhǔn)以確保高壓容器的安全運(yùn)行。請根據(jù)所學(xué)的知識探索一種利用鐵磁材料實現(xiàn)無損探傷的方法。參考解答:目前無損檢測一般采用的方法有磁粉探傷、