有磁介质时的磁场性质传导电流产生磁化电流产生

练 习 七1.两个粗细不同、长度相同的铜棒串联在一起，在两端加有一定的电压V ，如图所示，略去分界处的边缘效应，问： （1） 通过两棒的电流强度是否相同？ （2） 通过两棒的电流密度是否相同？ （3） 两棒中的电场强度是否相同？ （4）细棒两端和粗棒两端的电压是否相同？解： (1) 通过两棒的电流强度相同；（串联）（2） ISδ=，121212,I I S S δδ=≠−−→≠ 即通过两棒的电流密度不同； （3） E ρδ=，121212,E E ρρδδ=≠−−→≠ 即两棒中的电场强度不同；（4） lR Sρ=，12121212,,l l S S R R ρρ==≠−−→≠ 111222U I R I R U =≠=即细棒两端和粗棒两端的电压不同。

2.一铜棒的横截面积为20mm ×80mm ，长为2m ，两端的电势差为50mV 。

已知铜的电阻率为ρ＝1.75×10-8Ω·m ，铜内自由电子的数密度为8.5×1028/m 3。

求： （1）棒的电阻； （2）通过棒的电流； （3）棒内的电流密度； （4）棒内的电场强度； （5）棒所消耗的功率； （6）棒内电子的平均漂移速度。

解：（1）85621.7510 2.1910()208010l R S ρ---==⨯⨯=⨯Ω⨯⨯ （2）3535010/(2.1910) 2.2810(A)UI R --==⨯⨯=⨯ （3）36622.2810/(208010) 1.4310(A/m )I Sδ-==⨯⨯⨯=⨯（4）8621.7510 1.43102.5010(V/m)E ρδ--==⨯⨯⨯=⨯（5）332.28105010114(W)P IU -==⨯⨯⨯=（6）628194/() 1.4310/(8.510 1.610) 1.0510(m/s)v ne δ--==⨯⨯⨯⨯=⨯3.金属导体中的传导电流是由大量的自由电子的定向漂移运动形成的，自由电子除无规则热运动外，将沿着电场强度E 的反方向漂移。

磁化电流传导电流位移电流关系-回复磁化电流、传导电流和位移电流是电磁学中非常重要的概念。

它们在电流、磁场和电磁感应等问题中起着至关重要的作用。

本文将从磁化电流的概念出发，逐步介绍磁化电流、传导电流和位移电流之间的关系。

首先，我们来了解一下磁化电流的概念。

磁化电流是一种由磁场引起的电流。

当某种介质（例如铁磁体）置于外加磁场中时，磁场将对介质中的电子和离子进行作用，使之发生移位或者旋转，这就产生了磁化电流。

这个电流的方向和外加磁场的方向相反。

磁化电流在磁体中会形成闭合回路，从而对外产生磁场。

接下来，我们来讨论传导电流。

传导电流是由载流子（通常是电子或正孔）在导体中的运动所引起的电流。

当导体中存在电场时，电子会受到电场力的作用而运动，由此产生了传导电流。

传导电流的方向与电场的方向相同。

根据欧姆定律，传导电流与电场强度之间存在线性关系，其大小与导体的电阻和电压差有关。

接下来，我们来了解位移电流。

位移电流是由于电场的变化而引起的电流。

根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势，并引起电流产生。

当电场的变化率较大时，导体中的电流主要由位移电流贡献。

位移电流的大小与电场强度的变化率有关。

了解了磁化电流、传导电流和位移电流的概念后，我们来讨论它们之间的关系。

在一般情况下，磁化电流、传导电流和位移电流都可存在于同一个导体中。

对于导体中的总电流来说，可以将其视为传导电流和位移电流之和。

传导电流主要与导体的电阻有关，而位移电流主要与电场的变化率有关。

在电场变化较快的情况下，位移电流将起主要作用；而在电场变化缓慢的情况下，传导电流将起主要作用。

当介质中存在磁化电流时，将会产生与传导电流和位移电流相同的效应。

也就是说，除了传导电流和位移电流外，磁化电流也会对磁场的产生和传导产生影响。

磁化电流在铁磁体中的形成是由于物质结构的磁场导致的，因此在磁化电流的产生和磁场的变化中存在着相互关联。

在实际应用中，磁化电流、传导电流和位移电流的相互关系可以通过麦克斯韦方程组进行描述。

《电磁场》第三版思考题目答案一：一.7什么是矢量场的通量？通量的值为正，负或0分别表示什么意义？矢量场f 穿出闭合曲面s的通量为：当它大于0时，意味着通过封闭表面s的通量大于进入表面s的通量。

此时，封闭表面s中必须有一个发射矢量线的源，称为正通量源。

当小于0时，小于具有会聚矢量线的源称为负通量源。

当等于0时等于、闭合曲面内正通量源和负通量源的代数和为0，或闭合面内无通量源。

1.8什么是散度定理?它的意义是什么？矢量分析中的一个重要定理：这就是散度定理。

意思是：向量场F在体积V上的散度的体积分数等于定义体积的向量场F的闭合积分。

它是矢量散度的体积与矢量闭合曲面积分数之间的变换关系。

1.9什么是矢量场的环流？环流的值为正，负，或0分别表示什么意义？向量场F沿场中闭环C的曲线积分称为沿向量场F的循环。

大于0或小于0，表示场中产生该矢量的源，常称为旋涡源。

等于0，表示生成向量场的场中没有源。

1.10什么是斯托克斯定理？它的意义是什么？该定理能用于闭合曲面吗？在矢量场f 所在的空间中，对于任一以曲面c为周界的曲面s，存在如下重要关系这是斯托克斯定理。

曲面s上向量场旋度的面积分数等于定义曲面上向量场F的闭合曲面积分。

它是向量旋度的曲面积分与向量在封闭曲面上的面积分数之间的变换关系。

它可以用来封闭表面1,11如果矢量场f能够表示为一个矢量函数的旋度，这个矢量场具有什么特性?=0，也就是说，f是无散度场。

1.12如果矢量场f能够表示为一个标量函数的旋度，这个矢量场具有什么特性?=0是无旋场1.13只有直矢量线的矢量场一定是无旋场，这种说法对吗？为什么？不对。

电力线可弯，但无旋。

1.14非旋转场和非分散场的区别是什么？无旋场f的旋度处处为0，即，它是有散度源所产生的，它总可以表示矢量场的梯度，即=0没有散度场的散度在任何地方都是0，也就是说，它是由一个涡源产生的，它总是可以表示为一个涡，也就是说。

二章：2.1积分费用的严格定义是什么？点电荷是电荷分布的极限情况，可以看作是小体积、高电荷密度的带电小球的极限。

磁场的产生与性质磁场是一种物质周围的力场，它的产生和性质对于我们理解自然界中的电磁现象具有重要意义。

本文将从电流、磁石以及电磁感应的角度，来探讨磁场的产生与性质。

一、电流产生的磁场电流是电荷流动的结果，而电流也会产生磁场。

根据安培定律，当电流通过导线时，其周围会形成一个闭合的磁场。

这一磁场的特点是，离导线越远磁场越弱，而离导线越近磁场越强。

磁场的方向遵循右手螺旋定则：将右手的四指沿着电流的方向指向，那么大拇指所指的方向就是磁场的方向。

此外，电流的大小也会影响磁场的强度，电流越大，磁场越强。

二、磁石产生的磁场磁石是一种常见的物体，它能够产生磁场。

磁石的主要成分是铁、镍、钴等物质，这些物质中的微观粒子具有自旋和轨道运动，从而形成了微观电流。

这些微观电流产生的磁场叠加在一起，形成了磁石周围的磁场。

与电流产生的磁场不同的是，磁石的磁场不会衰减，即磁石的磁场在空间中具有一定的范围。

磁石的两个极性分别是“N”极和“S”极，它们之间存在相互吸引和相互排斥的力。

将两个磁石靠近时，不同极性的磁极会相互吸引，相同极性的磁极会相互排斥。

三、电磁感应产生的磁场电磁感应是指在磁场中，当导体中有电流产生或者导体与磁场发生相对运动时，都会产生感应电动势和感应电流。

这一过程同样会产生磁场。

根据法拉第电磁感应定律，当导体与磁场发生相对运动时，导体中将会产生感应电流，并且产生一个闭合的磁场，称为感应磁场。

感应磁场的方向依然遵循右手螺旋定则，与电流产生的磁场方向相同。

值得注意的是，当导体中的电流方向改变时，感应磁场的方向也会改变。

这一现象被称为楞次定律，其表明磁场的变化会产生感应电动势，从而改变电流的方向。

四、磁场的性质磁场与磁铁和电流有关，它具有一些特殊的性质。

首先，磁场是无源矢量场，即不存在单独的磁石或者电流。

其次，磁场具有方向性，具体表现在磁场线的方向上。

另外，磁场可以通过磁场线的分布来描述。

磁场线是用来表示磁场的工具，它们的方向是磁场的方向。

习题1010.1选择题(1) 对于安培环路定理的理解，正确的是：（A ）若环流等于零，则在回路L 上必定是H 处处为零； （B ）若环流等于零，则在回路L 上必定不包围电流；（C ）若环流等于零，则在回路L 所包围传导电流的代数和为零； （D ）回路L 上各点的H 仅与回路L 包围的电流有关。

[答案：C](2) 对半径为R 载流为I 的无限长直圆柱体，距轴线r 处的磁感应强度B （） （A ）内外部磁感应强度B 都与r 成正比；（B ）内部磁感应强度B 与r 成正比，外部磁感应强度B 与r 成反比； （C ）内外部磁感应强度B 都与r 成反比；（D ）内部磁感应强度B 与r 成反比，外部磁感应强度B 与r 成正比。

[答案：B](3）质量为m 电量为q 的粒子，以速率v 与均匀磁场B 成θ角射入磁场，轨迹为一螺旋线，若要增大螺距则要（） （A ） 增加磁场B ；（B ）减少磁场B ；（C ）增加θ角；（D ）减少速率v 。

[答案：B](4）一个100匝的圆形线圈，半径为5厘米，通过电流为0.1安，当线圈在1.5T 的磁场中从θ=0的位置转到180度（θ为磁场方向和线圈磁矩方向的夹角）时磁场力做功为（） （A ）0.24J ；（B ）2.4J ；（C ）0.14J ；（D ）14J 。

[答案：A]10.2 填空题(1)边长为a 的正方形导线回路载有电流为I ，则其中心处的磁感应强度 。

[答案：aIπμ220，方向垂直正方形平面](2)计算有限长的直线电流产生的磁场 用毕奥——萨伐尔定律，而 用安培环路定理求得（填能或不能）。

[答案：能, 不能](3)电荷在静电场中沿任一闭合曲线移动一周，电场力做功为 。

电荷在磁场中沿任一闭合曲线移动一周，磁场力做功为 。

[答案：零，正或负或零](4)两个大小相同的螺线管一个有铁心一个没有铁心，当给两个螺线管通以 电流时，管内的磁力线H 分布相同，当把两螺线管放在同一介质中，管内的磁力线H 分布将 。

习题十四14-1沿轴向磁化的介质棒，直径为25mm ，长为75mm ，其总磁矩为24m A 102.1⋅⨯。

求棒中的磁化强度和棒侧表面上的磁化面电流密度。

[解]根据磁化强度的定义V∑=m P M 可得m A 103.3107510225102.183234m ⨯=⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⋅⨯==--∑πVP M磁化面电流密度设为j '，θcos M j =' 由于表面//M ，因此m A 103.38⨯=='M J14-2如图所示，将一直径为10cm 的薄铁圆盘放在T 1040.040-⨯=B 的均匀磁场中，使磁力线垂直于盘面。

已知盘中心的磁感应强度T 10.0c =B ，假设盘被均匀磁化，磁化面电流可视为沿盘边缘流动的一圆电流。

求：(1)磁化面电流的大小；(2)盘轴线上距盘中心0.40m 处的磁感应强度。

[解](1)圆盘中心处的磁感应强度C B 可看成是沿盘边缘流动的圆电流（磁化面电流产生）。

由载流圆线圈在圆心处磁感应强度公式，有RI B 2s0c μ=所以A 1096.71.021.02104237c 0s ⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅=-πμI RB II(2)s I 在轴线上产生的磁感应强度()()c232222322s20222B RxRR xRI R B μμμ⋅+⋅=+⋅='()()T 109.1T 1.04.005.005.0423223c 23223-⨯=⨯+=+=B xRR所以T 103.2104.0109.14440---⨯=⨯+⨯=+'=B B B14-3下列的几种说法是否正确，试说明理由。

(1)若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H 必为零；(2)若闭合曲线上各点H 均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零；(3)H 仅与传导电流有关；(4)不论抗磁质还是顺磁质B 总与H 同向；(5)以闭合曲线L 为边界的各个曲面的B 通量均相等；(6)以闭合曲线L 为边界的各个曲面的H 通量均相等。

磁的传导与磁的特性磁场是物质中由带电粒子运动形成的一种物理现象，它是一种有方向和大小的力。

磁场的作用可以通过传导方式传递到其他物体，并影响它们的磁性特性。

本文将探讨磁的传导过程以及磁的特性。

1. 磁的传导磁的传导是指磁场在物质中的传播过程。

磁场是由带电粒子产生的，当这些粒子在一个物体内运动时，它们产生的磁场将被传导到周围的物体中。

磁的传导是以磁感线为媒介的，磁感线是刻画磁场分布的线条。

在磁的传导过程中，磁感线会从一个物体传导到另一个物体。

当两个物体之间有磁场的接触时，磁感线会沿着最短路径由一个物体传导到另一个物体。

2. 磁的特性磁的特性是指物体对磁场的响应和表现。

磁的特性可以分为磁导率、磁化强度和磁滞回线等。

2.1 磁导率磁导率是磁场在物质中传播的能力。

不同的物质具有不同的磁导率，磁导率越大，物质对磁场的传导能力越强。

磁导率通常用符号μ表示，单位是亨利每米（H/m）。

2.2 磁化强度磁化强度是物质在受到外磁场作用时的磁化程度。

当物体处于外磁场中时，物体内部会出现一个由磁矩组成的磁化强度。

磁化强度的大小取决于物体的磁导率和外磁场的强度。

磁化强度通常用符号M表示，单位是安培每米（A/m）。

2.3 磁滞回线磁滞回线是描述物体磁化特性的曲线。

当物体在不同大小的外磁场中反复磁化和去磁化时，它的磁化强度和外磁场之间的关系将形成一条闭合的曲线，即磁滞回线。

磁滞回线的形状和特征可以反映出物体的磁性特性。

3. 磁的应用磁场具有广泛的应用领域，包括电磁感应、电动机、磁存储等。

3.1 电磁感应电磁感应是指在磁场的作用下，导体中会产生感应电流和感应电动势的现象。

利用电磁感应的原理，可以实现发电、变压器等设备的工作。

3.2 电动机电动机是利用磁场对电流产生力矩，使得电动机转动的设备。

电动机的工作原理是在外磁场的作用下，通过电流在绕组中产生力矩，使得电动机转动。

电动机广泛应用于工业生产和家庭电器等领域。

3.3 磁存储磁存储是利用磁场来存储和读取信息的技术。