[理學(xué)]電磁學(xué)第六章(編輯修改稿)
2024-11-15 00:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 被磁化 ,方向如圖所 示 .現(xiàn)需使磁芯中自內(nèi)到外的磁化方向全部翻轉(zhuǎn) ,導(dǎo)線中脈沖電流 I的峰值至少需多大 ?設(shè)磁芯矩磁材料的矯頑力 HC=2奧斯特 . 解 : 最小電流峰值 im＝ HC2 R ＝ 2 4 104 2 ＝ 4 101＝ (安培） I 原磁化方向 a b H HC M ?? ? ? ??) 10( 3??1. 在空氣（ μ=7000）的交界面上，軟鐵上的磁感強(qiáng)度 B與交界面法線的夾角為 85176。 ，求空氣中磁感強(qiáng)度與交界面法線的夾角。 解：由 B線在邊界上 的“折射”公式得： ????? 121 ?tgtg （腳標(biāo) ） 85*700012211 tgtgtg ?? ????=1。 63*103 1?=176。 2. 一鐵芯螺繞環(huán)由表面絕緣的導(dǎo)線在鐵環(huán)上密繞而成，環(huán)的中心線長(zhǎng) 500毫米 2。橫截面積為 1000毫米 2。 現(xiàn)在要在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生 B=1。0特斯拉的磁感強(qiáng)度，由鐵的 BH曲線的這是鐵的 μ=796，求所需的安匝數(shù) N/ 2。 0毫米的空氣間隙，求所需的安匝數(shù) N/L 解： (1) 由磁路定理，安匝數(shù) N I為 N I=ΦB*Rm=BSL/μ0μS=BL/μ0μ=1***107* 796=*102. (2)當(dāng) L=1mm時(shí)，需 N I 為： N I=Фb（ Rm1+Rm2)=BS[(LL0)/μ0μS+L0/μ0S] =*103 安匝 3. 一鐵環(huán)中心線的半徑 R=200毫米，橫截面積為 150毫米 2：在它上面繞有表面絕緣的導(dǎo)線 N匝，導(dǎo)線中通有電流 I；；環(huán)上有一個(gè) 1。 0毫米寬的空氣隙?，F(xiàn)在要在空氣隙內(nèi)產(chǎn)生 B=0。50特斯拉得磁感強(qiáng)度，由鐵的 BH曲線的這時(shí)鐵的 u=250，求所需的安匝數(shù) N I. 解：依磁洛定理，求得安匝數(shù)： N I=[(2*лRL0)/u +L0] B/u0[2*л*R+L0]=*103安匝 ?4. 一鐵環(huán)中心線的直徑 D=40厘米，環(huán)上均勻的繞有一層表面絕緣的導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有一定電流。若在這環(huán)上鋸一個(gè)寬為，則通過(guò)這橫界面的磁通量為 3。 0*101韋伯；若空氣隙的寬度為 2。 0毫米，則通過(guò)環(huán)的橫界面的磁通量為 2。5*101韋伯。忽略漏磁不計(jì)，求這鐵環(huán)的磁導(dǎo)率。 解： 由磁洛定理可得： )0/20/(20/10/(12211) SDBSDBmBmBLSSLRR???????????? ????2211/)12( LLD BBBB ?????? ???可求： =314 5. 一鐵環(huán)中心線的半徑 R=20厘米，橫截面積是邊長(zhǎng)為 4。 0厘米的正方形。環(huán)上繞由 500匝表面絕緣得到線。導(dǎo)線中載有電流 1。 0安，這時(shí)鐵的（相對(duì)的）磁導(dǎo)率 181。=400。 （ 1）求通過(guò)環(huán)的橫截面的磁通量； （如果在這環(huán)上鋸開(kāi)一個(gè)寬為 1。 0毫米的空氣隙，求這時(shí)通過(guò)環(huán)的橫截面的磁通量的減少。 解：（ 1）由磁洛定理： NI=ФbRm求得： rSNIslNIRNI mb ?????? 2/// 00/ ???=3。 2*104 韋伯 （ 2）兩種情況安匝數(shù)不變，故有： mbRb R m ??? ??)// 00/(0 SLSSL Lbb ??????? ??? ?)/ /( LLLbb ????? ???)/ /( Lbb LL ??? ???? ?????故 )/( LLLbbb ?????? ?????=7。 7*105 韋伯 ，貼芯中心線長(zhǎng)度 l1=500毫米，空氣隙長(zhǎng)度 l2=20毫米，鐵芯是（相對(duì)）磁導(dǎo)率 μ=5000的硅鋼。要在空氣隙得到 B=3000高斯的磁場(chǎng)，求繞在鐵芯上的線圈的安匝數(shù)NI. 解： 線圈 線圈 l2 l1 由磁洛定理： )/)(/()/(/( 1121)20 llBllS ??? ?????NI= =*103 安匝 7. 某電鐘里有一鐵芯線圈，已知鐵芯磁路長(zhǎng) 14。 4厘米，空氣隙寬 2。 0毫米，鐵芯橫截面積為 0。 60厘米 2，鐵芯的（相對(duì)）磁導(dǎo)率 u=1600?，F(xiàn)在要使通過(guò)空氣隙的磁通量為 4。 8*106韋伯，求線圈電流的安匝數(shù) NI，若線圈兩端電壓為 220伏，線圈消耗的功率為 2。 0瓦，求線圈的匝數(shù) N. 解： 由磁洛定理求得： NI= ]//)[( 00* SLSLLR bmib ????? ???? ??= ]/)) [ (/( lllsob ?? ?? ???=*102 安匝 因?yàn)? P=UI 故 I=P/U=*103 安培 N=NI/I=*104 匝 8. 附圖是某日光燈所用鎮(zhèn)流器鐵芯樣式（單位為毫米），材料的磁化曲線見(jiàn)第 3節(jié)習(xí)題 9附圖。在鐵芯上共有N=1280匝線圈，現(xiàn)要求線圈中通過(guò)電流 I=0。 41安培時(shí)，鐵芯中的磁通量 b?=5。 8*104韋伯，求： （ 1） 此時(shí)氣隙中的磁感強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度； （ 2） 鐵心中的磁感強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度 H。 （ 3） 應(yīng)留多大的氣隙才能滿足上述要求？ 24 20 20 18 90 解（ 1）因?yàn)? 21 ?? ?即 B1S1=B2S2 若 S1 ? S2 則 B2 ??? SB ? 韋伯 /米 2 H2=B2/181。0=*105 安培 /米 （ 2）由章 6第 3節(jié)中習(xí) 29的圖中可查，當(dāng) =1。 2時(shí) ,H1=*103 安 /米 由磁洛定理可得： lHlHlHllHliHNI i ??????? ??? 2121 22)2(?21 /)(2 HlHNIl ???=4。 5*104（米 9。（ 1）一起重用的馬蹄形狀電磁鐵形狀附圖所示，兩極的橫截面都是變長(zhǎng) a的正方形，磁鐵得磁導(dǎo)率 181。=200，上面繞由 N =200匝線圈，電流 I=2。 0安，已知 R=a=x=， l=d=10厘米，銜鐵和磁極直接觸，求這電磁鐵的起重力（包括銜鐵在內(nèi)） （ 2)若磁鐵與銜鐵
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