第6章稳恒磁场(3)

UH4.27?10?6v???1.07?10?4(m/s)

Bh2.0?0.02（2）电子恢复原来水平的漂移运动后，电流又重新恢复为恒定的电流，流经导体横截面S(S?bh)的电流为

I?jbh?nevbh

其中，v为载流子的漂移速度，n为载流子浓度，即单位体积内载流子的数目。将电子漂移速度的表达式代入上式，可得金属片中电子的浓度为

n?IB20?2.0??5.85?1028(m?3) ?19?3?6ebUH1.6?10?1?10?4.27?10（3）金属片中载流子为自由电子，电子向b点所在的侧面聚集，从而形成霍尔电压，a点的电势高。

（4）对于p型半导体材料，载流子为空穴，因而b点的电势高。

6-16 螺绕环（见本题图）中心周长 l = 10 cm，环上线圈匝数N = 200，线圈中通有电流I = 100 mA。求：（1）管内的磁场强度H和磁感应强度B0；（2）若

管内充满相对磁导率?r= 4200的磁介质，则管内的H和B是多少？

解：（1）根据电流分布的对称性可知螺绕环共轴的圆周上各点的H大小相等，方向沿圆周的切线方向。由磁介质中的安培环路定理

?H?dl??Ilii

可得

Hl?NI

于是，管内的磁场强度H的大小为

NI200?0.1??200(A?m-1) H?l0.1磁场强度的方向沿圆周的切线方向。

由磁场强度和磁感应强度的关系可知管内的磁感强度大小为

练习题6-16

B0??0H?4??10?7?200?2.51?10?4(T)

（2）当管内充满相对磁导率?r= 4200的磁介质时，管内的磁场强度不变，仍 为H?200(A?m-1)。但磁感应强度发生了变化，其大小为

B??H??0?rH??rB0?1.06(T)

6-17 一个矩磁材料具有矩形磁滞回线，如图(a)所示。外加磁场一旦超过矫顽力，磁化方向就立即翻转。矩磁材料的用途是制作电子计算机中存储元件的 环行磁芯，这类磁芯由矩磁铁氧体材料制成。图 (b)表示了这样的磁芯，其外直径为0.8 mm，内直径为0.5 mm，高为0.3 mm。若磁芯原来已被磁化，方向如图 所示，现需使磁芯自内到外的磁化方向全部翻转，无限长载流直导线中脉冲电流 的峰值im至少需多大?已知矩磁芯材料的矫顽力Hc?1/2??103A?m-1 。

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(a) (b)

练习题6-17用图

解：设磁芯中的磁场线为与磁芯共轴的同心圆，则由安培环路定理 ?H?dl?i

L得无限长载流直导线中电流i在距导线r处产生的磁场强度为

i H?

2?r方向与磁芯中原磁场强度方向相反。由上式可见，若H一定，则i与r成正比，因此只要磁芯外边缘处磁化方向反转，则磁芯中自内到外的磁化方向就能全部翻转。据此，导线中脉冲电流的最小峰值im由下式决定 im?2?R外Hc

式中R外为磁芯的外半径，Hc磁芯材料的矫顽力。代入有关数据，得

0.8?10?31??103?0.4?A? im?2??22? 12

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