由公式(7)知,铠装螺线管内腔的磁场强度与螺线管长度无
,只与其单位长度的安匝数有关。上式也就是无限长螺线管磁
强度的表达式,因此,铠装螺线管的磁场特性和无限长螺线管
一样。
这一结论可以大大简化铠装螺线管磁场强度的计算,因而有
要意义。结论的实质可以用电磁场理论中的镜像法
如果未铠装螺线管的磁场强度用轴线中点的磁场强度H0表
示,则铠装与未铠装时磁场强度的比值K为
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此式说明,消磁场与磁化强度成正比,而磁化强度由各磁畴
磁极强度决定。如果磁畴的磁极强度愈大,则处于两边的磁畴
性极互相排斥的力就愈大,使磁矩取向愈分散,消磁场就
大。
消磁场与铁磁体相对尺寸的关系是用消磁系数 N来表示。N
铁磁体相对尺寸 槡l/S的函数,其中l———铁磁体的长度;S———
磁体的断面积。
兹以图3说明N与 槡l/S的关系。
细长条形铁磁体,由于处于两边的磁畴少,消磁作用很弱。
圆柱形铁磁体处于两边的磁畴较多,故消磁作用很强。与短圆
直径相同的长圆柱(认为比细长条长很多),处于两边的磁畴数
短圆柱的相同,其消磁作用似乎亦应与短圆柱的相同;但是由
长圆柱很长,磁矩取向分散的磁畴与取向不分散的相比毕竟还
少数,因此它的消磁作用不仅不与短圆柱相同,反而会比细长
弱。
实验室螺线管磁体示意见图4。有关计算数据如下:内半径
a1=2.1cm,外半径 a2=10cm,线圈高 δ =18cm,总匝数 N=
2708匝,充填率λ =0.65。螺线管采用电工纯铁铠装,铁铠厚度
为1.5cm。计算时三角剖分步长为0.1cm。
按照上述的原理和步骤,分别计算电流密度 ρ 为 223.8,
191.0,159.0,127.0,95.5,63.7A/cm
2
时该螺线管内腔的场强
分布,求得分选腔中点(场强最-大点)的场强值,见表1和图5