第1题
考虑一个顺磁样品,其单位体积内有N个原子,每个原子的固有磁矩为m。设在外加磁场B中磁矩的取向只可能有两个:平行或反平行于外磁场,因而其能量Wm=-m·B也只能取两个值: - mB和+mB(这是原子磁矩等于一个玻尔磁子的情形)。
玻耳兹曼统计分布律给出一个原子处于能量为W的概率正比于试由此证明此顺磁样品在外磁场B中的磁化强度为
并证明:
(1)当温度较高使得mB<
(2)当温度较低使得mB?kT时,达到了磁饱和状态。
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第2题
在铁晶体中,每个原子有两个电子的自旋参与磁化过程。设一根磁铁棒直径为1.0cm,长1cm,其中所有有关电子的自旋都沿棒轴的方向排列整齐了。已知铁的密度为摩尔(原子)质量是55. 85 g/ mol.
(1)自旋排列整齐的电子数是多少?
(2)这些自旋已排列整齐的电子的总磁矩多大?
(3)磁铁棒的面电流多大才能产生这样大的总磁矩?
(4)这样的面电流在磁铁棒内部产生的磁场多大?
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第4题
某电钟里有一铁芯线圈,已知铁芯的磁路长14.4 cm,空气隙宽2.0 mm。铁芯横截面积为0.60cm2,铁芯的相对磁导率μr=1600。现在要使通过空气隙的磁通量为求线圈电流的安匝数NI.若线圈两端电压为220 V,线圈消耗的功率为20 W,求线圈的匝数N。
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