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1、会计学1大学物理专业电磁学恒定大学物理专业电磁学恒定(hngdng)磁场磁场例题分析例题分析第一页，共19页。例例1 两两个个同同心心的的导导体体薄薄球球壳壳，内内外外半半径径分分别别为为 和和 ，而而且且 ，其其间间(qjin)充充满满电电阻阻率率为为 的的均均匀匀介介质质，若若两两球球壳壳之之间间的的电电压是压是 ，则任意点的电流密度为（，则任意点的电流密度为（ ） (A)(B)(C)(D)例例 题题 分分 析析第1页/共18页第二页，共19页。例例2 如图所示，截面积相同的二段均匀导体串联如图所示，截面积相同的二段均匀导体串联(chunlin)组成的电路，其电导率分别为组成的电路，其电导
2、率分别为 和和 ，长，长度分别为度分别为 和和 ，当导体中通过电流强度为，当导体中通过电流强度为I时，则时，则二段导体中电场强度之比二段导体中电场强度之比 为为 ( ) （A）（B）（C）（D）第2页/共18页第三页，共19页。例例3 如图所示，一段长为如图所示，一段长为L的直导线的直导线(doxin)载有电流为载有电流为 ，那，那么在离直导线么在离直导线(doxin)距离为距离为 处（其中处（其中 和和 为已知）为已知）P点点的磁感强度的大小为（的磁感强度的大小为（ ） （A）（B B）（C C）（ D D）第3页/共18页第四页，共19页。例例4 如图所示，在真空中，有一半径为如图所示，在
3、真空中，有一半径为 载流导线，通载流导线，通过的电流为过的电流为 。通过圆心并垂直于圆形导线平面。通过圆心并垂直于圆形导线平面(pngmin)的轴线上任意点的轴线上任意点P处的磁感强度大小为（处的磁感强度大小为（ ） （A）（B）（C）（D）第4页/共18页第五页，共19页。例例5 一通有电流一通有电流 ，半径为，半径为 的圆电流放在磁感强度为的圆电流放在磁感强度为 的的均匀磁场中，圆电流平面的法线方向与磁感强度方向间的夹角为均匀磁场中，圆电流平面的法线方向与磁感强度方向间的夹角为 ，如图所示，那么，如图所示，那么(n me)作用在圆电流上的合力和磁力矩的大小作用在圆电流上的合力和磁力矩的大小
4、分别为（分别为（ ）（A）（B）（C）（D）第5页/共18页第六页，共19页。例例6 一根半径为一根半径为 长直导线载有电流长直导线载有电流 ， 均匀分布在它均匀分布在它的横截面上，那么这导线内部单位长度的磁场的横截面上，那么这导线内部单位长度的磁场(cchng)能能量为（量为（ ） （A）（B）（C）（D）见见P317习题习题(xt)第6页/共18页第七页，共19页。例例7 如图所示，有一半径为如图所示，有一半径为 的均匀的均匀(jnyn)磁介质球，沿直磁介质球，沿直径方向被均匀径方向被均匀(jnyn)磁化，磁化强度磁化，磁化强度 为恒量，那么该介为恒量，那么该介质球体内的磁感强度为（质球体
5、内的磁感强度为（ ） （A）（B）（C）（D）另外另外(ln wi)如磁化电流、总的磁如磁化电流、总的磁矩！矩！第7页/共18页第八页，共19页。磁磁化化(chu)电电流流面面密度密度把把整整个个球球面面分分成成许许多多(xdu)球球带带,通通过过每每个个球球带带的的电流为的的电流为例例7 解答解答(jid):设点坐标为设点坐标为 ,因此半径为因此半径为 的球带在的球带在 点产生的磁场点产生的磁场在球内在球内积分得积分得第8页/共18页第九页，共19页。例例7 解答解答(jid):在球外在球外积分积分(jfn)得得式中式中为介质球内分子磁矩的总和为介质球内分子磁矩的总和.总的磁化总的磁化(ch
6、u)电流电流:这这表表明明一一个个均均匀匀磁磁化化球球上上的的磁磁化化电电流流在在球球外外轴轴线线上上的的磁磁场场等效于一磁矩为等效于一磁矩为 的圆电流的磁场的圆电流的磁场.第9页/共18页第十页，共19页。例例8 螺绕环的平均螺绕环的平均(pngjn)半径为半径为R，线圈总匝数为，线圈总匝数为N，环，环内充满均匀磁介质，当通以电流内充满均匀磁介质，当通以电流I后，磁介质的磁化强度为后，磁介质的磁化强度为M，则螺绕环内的磁感强度，则螺绕环内的磁感强度B的大小为（的大小为（ ） （A）（B）（C）（D）第10页/共18页第十一页，共19页。例例9 一条无限长的直导线，弯成如图所示形状，已知电流一
7、条无限长的直导线，弯成如图所示形状，已知电流(dinli)为为I，半径为，半径为R1、R2，则圆心，则圆心O点的磁感应强度点的磁感应强度B的大小的大小和方向如何和方向如何. 方向向外方向向外 向外为正向外为正 方向向里方向向里 方向向里方向向里 第11页/共18页第十二页，共19页。例例10 一无限长同轴电缆，内外分别是半径为一无限长同轴电缆，内外分别是半径为 和和 的的导体圆筒（其厚度均忽略不计），内外筒上的电流等值反向，导体圆筒（其厚度均忽略不计），内外筒上的电流等值反向，内外筒面之间充满相对磁导率为内外筒面之间充满相对磁导率为 的均匀、不导电磁介质，的均匀、不导电磁介质，其它均为真空其它
8、均为真空(zhnkng)。求各空间磁感强度的分布。求各空间磁感强度的分布。 第12页/共18页第十三页，共19页。例例11 一无限长的圆柱体，半径一无限长的圆柱体，半径(bnjng)为为 ，沿轴线方向，沿轴线方向的电流在横截面上均匀分布，整个柱体浸没在无限大的各向的电流在横截面上均匀分布，整个柱体浸没在无限大的各向同性的均匀线性磁介质中，介质的相对磁导率为同性的均匀线性磁介质中，介质的相对磁导率为 ，如图，如图所示，求导体内和介质中的磁感强度。所示，求导体内和介质中的磁感强度。 或者或者(huzh)第13页/共18页第十四页，共19页。例例12 一电流均匀分布的无限大截流平面放入均匀磁场一电流
9、均匀分布的无限大截流平面放入均匀磁场B0中，已中，已知无限大截流平面两侧的磁感应强度知无限大截流平面两侧的磁感应强度(qingd)分别为分别为B1与与B2，如图所示，求：（如图所示，求：（1）均匀磁场）均匀磁场B0及无限大截流平面沿与电流垂直及无限大截流平面沿与电流垂直方向单位长度上的电流密度方向单位长度上的电流密度 ；（；（2）无限大截流平面上单位面积）无限大截流平面上单位面积所受磁场力的大小。所受磁场力的大小。 （1）（2）见见P218习题习题(xt)第14页/共18页第十五页，共19页。例例13 如图所示，无限长直导线如图所示，无限长直导线 通有电流通有电流 ，与其共面的有一，与其共面的
10、有一三角形导线框三角形导线框 ，通有电流，通有电流 ， 长为长为 ， 长长 ， 与与 间距为间距为 。试求：导线框。试求：导线框 所受的磁场力的合力所受的磁场力的合力(hl)大小和大小和方向。方向。 ED边受力边受力 DC边受力与边受力与CE边受力垂直分量大小相同边受力垂直分量大小相同(xin tn)，方向相反，相互低消，方向相反，相互低消 CE边受力平行边受力平行(pngxng)分量分量 故合力为故合力为 方向向左方向向左 第15页/共18页第十六页，共19页。例例14 如图所示，一长方形通电线圈，长如图所示，一长方形通电线圈，长=0.1m，宽，宽=0.05m，载有电流，载有电流I=0.1A
11、，若其平面与均匀磁场成，若其平面与均匀磁场成角，磁感应强度。求作用角，磁感应强度。求作用(zuyng)于该线圈的磁力矩于该线圈的磁力矩大小和方向。大小和方向。 方向平行方向平行 边向下边向下 第16页/共18页第十七页，共19页。谢谢 谢谢 观观 看！看！第17页/共18页第十八页，共19页。内容(nirng)总结会计学。通过圆心并垂直于圆形导线平面的轴线上任意点P处的磁感强度大小为（ ）。把整个球面分成许多球带,通过每个球带的的电流为。例9 一条无限长的直导线，弯成如图所示形状，已知电流为I，半径为R1、R2，则圆心O点的磁感应强度B的大小和方向如何.。DC边受力与CE边受力垂直分量(fn ling)大小相同，方向相反，相互低消。例14 如图所示，一长方形通电线圈，长。求作用于该线圈的磁力矩大小和方向。谢 谢 观 看第十九页，共19页。
