由公式(7)知,鎧裝螺線管內(nèi)腔的磁場(chǎng)強(qiáng)度與螺線管長(zhǎng)度無(wú)
,只與其單位長(zhǎng)度的安匝數(shù)有關(guān)。上式也就是無(wú)限長(zhǎng)螺線管磁
強(qiáng)度的表達(dá)式,因此,鎧裝螺線管的磁場(chǎng)特性和無(wú)限長(zhǎng)螺線管
一樣。
這一結(jié)論可以大大簡(jiǎn)化鎧裝螺線管磁場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算,因而有
要意義。結(jié)論的實(shí)質(zhì)可以用電磁場(chǎng)理論中的鏡像法
如果未鎧裝螺線管的磁場(chǎng)強(qiáng)度用軸線中點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度H0表
示,則鎧裝與未鎧裝時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度的比值K為
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此式說(shuō)明,消磁場(chǎng)與磁化強(qiáng)度成正比,而磁化強(qiáng)度由各磁疇
磁極強(qiáng)度決定。如果磁疇的磁極強(qiáng)度愈大,則處于兩邊的磁疇
性極互相排斥的力就愈大,使磁矩取向愈分散,消磁場(chǎng)就
大。
消磁場(chǎng)與鐵磁體相對(duì)尺寸的關(guān)系是用消磁系數(shù) N來(lái)表示。N
鐵磁體相對(duì)尺寸 槡l/S的函數(shù),其中l(wèi)———鐵磁體的長(zhǎng)度;S———
磁體的斷面積。
茲以圖3說(shuō)明N與 槡l/S的關(guān)系。
細(xì)長(zhǎng)條形鐵磁體,由于處于兩邊的磁疇少,消磁作用很弱。
圓柱形鐵磁體處于兩邊的磁疇較多,故消磁作用很強(qiáng)。與短圓
直徑相同的長(zhǎng)圓柱(認(rèn)為比細(xì)長(zhǎng)條長(zhǎng)很多),處于兩邊的磁疇數(shù)
短圓柱的相同,其消磁作用似乎亦應(yīng)與短圓柱的相同;但是由
長(zhǎng)圓柱很長(zhǎng),磁矩取向分散的磁疇與取向不分散的相比畢竟還
少數(shù),因此它的消磁作用不僅不與短圓柱相同,反而會(huì)比細(xì)長(zhǎng)
弱。
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實(shí)驗(yàn)室螺線管磁體示意見圖4。有關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)如下:內(nèi)半徑
a1=2.1cm,外半徑 a2=10cm,線圈高 δ =18cm,總匝數(shù) N=
2708匝,充填率λ =0.65。螺線管采用電工純鐵鎧裝,鐵鎧厚度
為1.5cm。計(jì)算時(shí)三角剖分步長(zhǎng)為0.1cm。
按照上述的原理和步驟,分別計(jì)算電流密度 ρ 為 223.8,
191.0,159.0,127.0,95.5,63.7A/cm
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時(shí)該螺線管內(nèi)腔的場(chǎng)強(qiáng)
分布,求得分選腔中點(diǎn)(場(chǎng)強(qiáng)最-大點(diǎn))的場(chǎng)強(qiáng)值,見表1和圖5
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