题目
一个绕有500匝导线的平均周长50 cm的细环,载有 0.3 A电流时,铁芯的相对磁导率为600。 (1) 铁芯中的磁感强度B为(__)。 (2) 铁芯中的磁场强度H为(__)。(m0 =4p×10-7 T·m·A-1)
一个绕有500匝导线的平均周长50 cm的细环,载有 0.3 A电流时,铁芯的相对磁导率为600。 (1) 铁芯中的磁感强度B为(__)。 (2) 铁芯中的磁场强度H为(__)。(m0 =4p×10-7 T·m·A-1)
题目解答
答案
0.226T# 300A/m
解析
考查要点:本题主要考查磁场中磁感强度$B$与磁场强度$H$的关系,以及安培环路定理的应用。
解题核心思路:
- 磁场强度$H$的计算:利用安培环路定理,$H$与线圈匝数、电流及环路周长相关。
- 磁感强度$B$的计算:结合铁芯的相对磁导率$\mu_r$和真空磁导率$\mu_0$,通过公式$B = \mu_0 \mu_r H$求解。
破题关键点:
- 安培环路定理:$H \cdot l = N \cdot I$,其中$l$为环路平均周长。
- 磁导率关系:$B = \mu_0 \mu_r H$,需注意单位换算。
第(1)题:铁芯中的磁感强度$B$
计算磁场强度$H$
根据安培环路定理:
$H = \frac{N \cdot I}{l}$
代入数据:
$H = \frac{500 \cdot 0.3}{0.5} = 300 \, \text{A/m}$
计算磁感强度$B$
利用公式:
$B = \mu_0 \mu_r H$
代入$\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, \text{T·m/A}$,$\mu_r = 600$,$H = 300 \, \text{A/m}$:
$B = (4\pi \times 10^{-7}) \cdot 600 \cdot 300 = 0.226 \, \text{T}$
第(2)题:铁芯中的磁场强度$H$
直接根据安培环路定理计算结果:
$H = 300 \, \text{A/m}$