第五节 磁场的能量和能量密度.doc

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1、第六章磁介质§5磁场的能量和能量密度（P631）1.目前在实验室里产生E=105伏/米的电场和B=104高斯的磁场是不难做到的。今在边长为10厘米的立方体空间里产生上述两种均匀场，问所需的能量各为多少？解：2.利用高磁导率的铁磁体，在实验室产生B=5000高斯的磁场并不困难（1）求这磁场的能量密度ωm；（2）要想产生能量密度等于这个值的电场，问电场强度E的值应为多少？这在实验上容易作到吗？解：3.一导线弯成半径为R=5.0厘米的圆形，当其中载有I=100安的电流时，求圆心的磁场能量密度ωm。解：4.一螺线管长300毫米，横截面积的直径为15毫米，有2500匝表面绝缘的导线

2、均匀密绕而成，其中铁芯的磁导率μ=1000。当它的导线中通有电流2安时，求管中心的磁能密度ωm。解：5.一同轴线由很长的两个同轴的圆筒构成，内筒半径为1.0毫米，外筒半径为7.0毫米，有100安的电流从外筒流去，内筒流回，两筒的厚度可忽略。两筒之间的介质无磁性（μ=1），求：（1）介质中的磁能密度ωm分布；（2）单位长度（1米）同轴线所储磁能Wm。解：6.一根长直导线载有电流I，I均匀分布在它的横截面上。证明：这导线内部单位长度的磁场能量为：μ0I2/16π。解：7.一同轴线由很长的直导线和套在它外面的同轴圆筒构成，导线的半径为a，圆筒的内半径为b，外半径为c。电流I由圆

3、筒流去，由导线流回；在它们的横截面上，电流都是均匀分布的。（1）求下列四处每米长度内所储磁能Wm的表达式：导线内，导线和圆筒之间，圆筒内，圆筒外；（2）当a=1.0毫米，b=4.0毫米，c=5.0毫米，I=10安时，每米长度的同轴线中储存磁能多少？解：8.试验算一下，用上述两种平均磁链法计算例题2的结果，都与磁能法一致。解：