中国石油大学华东大学物理2-2第十六章课后习题答案

习题1616-6在均匀密绕的螺绕环导线内通有电流20A，环上线圈400匝，细环的平均周长是40cm，测得环内磁感应强度是1.0T。求：(1)磁场强度；(2)磁化强度；(3)磁化率；(4)磁化面电流的大小和相对磁导率。[解](1)螺绕环内磁场强度由nIdLlH得1-42m100.2104020400ALnIH(2)螺绕环内介质的磁化强度由MBH0得1-5470m1076.71021040.1AHBM(3)磁介质的磁化率由HMm得8.381021076.745mHM(4)环状磁介质表面磁化面电流密度-15m1076.7AMj总磁化面电流ALjdLMIL55101.34.01076.7相对磁导率8.398.3811m0rHB16-7．一绝对磁导率为1的无限长圆柱形直导线，半径为R1，其中均匀地通有电流I。导线外包一层绝对磁导率为2的圆筒形不导电磁介质，外半径为R2，如习题16-7图所示。试求磁场强度和磁感应强度的分布，并画出H-r，B-r曲线。[解]将安培环路定理IdLlH应用于半径为r的同心圆周当0≤r≤1R时，有22112rRIrH所以2112RIrH2111112RIrHB当r≥1R时，有IrH22所以rIH22在磁介质内部1R≤r≤2R时，rIHB22222在磁介质外部r≥2R时，rIHB20202各区域中磁场强度与磁感应强度的方向均与导体圆柱中电流的方向成右手螺旋关系。H-r曲线B-r曲线习题16-7图1I导体2R1R2本图中假设B2R1R21roH12RIro1R16-8．同轴电缆由两同心导体组成，内层是半径为R1的导体圆柱，外层是半径分别为R2和R3的导体圆筒(如习题16-8图所示)。两导体内电流都是I而方向相反，电流均匀分布在横截面上。导体相对磁导率1r，两导体间充满相对磁导率为2r的不导电磁介质，求B在各区域分布。[解]由于电流和磁介质分布的对称性，在电缆的垂直截面上，取半径为r，中心在轴线上的圆周为安培回路。将安培环路定理IdLlH应用于介质中，有r1R时，221rRIdLlH2122RIrrH所以212RIrHIRrHB21r0r02111Rr2R时，IdLlHrIH2IrHB222r0r02Rr3R时，IRRRrIdL2223222lH22232232RRrrRIH2223223r0r0211RRrrRIHBr3R时，0LdlH，0H，0B各区域中磁感应强度的方向与内层导体圆柱中电流方向成右手螺旋关系。习题16-8图2rR1R2R3