x———离开某一铁芯端面的距离，cm。

插入平铁芯或尖削铁芯，磁场强度的变化规律是一致的，只

值有所不同。

4 结 论

1）未铠装螺线管轴线中点的磁场强度随其长度增加而增

最后趋于饱和。

2）未铠装螺线管磁利用系数随其长度增加而增加，无限长

管磁利用系数最-大，等于1；对于 α =3的有限长螺线管，β

时，磁利用系数可达0.95，β=4时约为0.8。

3）铠装螺线管内腔为一均匀磁场，在铁铠未达磁饱和的条

，内腔的磁场强度只与螺线管单位长度的安匝数有关，其值

=0.4πIn。

4）铠装螺线管内腔插入铁芯时，铁芯对磁场强度的贡献可

数方程式表示，一端插入铁芯时内腔的总磁场强度 H=

In+H0e

-c

两端插入铁芯时，H =0.4πIn+H0e

-cx

e

-c（1-x）

。

开放磁系磁场具有一般磁场的两个重要性质。 开放磁系磁极（1）通过一个不包含电流封闭曲面的总磁通量为零，因为图1中一根磁力线是闭合线，所以进入和穿出场空间某一封闭曲线的磁线条数应相等；同时封闭曲本身由于没有包含电流，也是没有发散磁力线的源，所磁场的散度（介质的导磁系数为1）为零，由于磁场强度H是向量，可以将它分解为沿坐标轴的分H=Hx+Hy+Hz。对于图1的磁极Hz=0。此时磁场的散度为pH=Hx（2）磁场强度 H沿任何闭合线的线积分等于通过该闭合线内各∮上式中 δ 称为磁场强度的旋度（用 rotH表示），它表示环流量对面积的变化程度。当闭合线不包含电流时，δ =0，所以旋度为零，即 rotH=0

图7表示L/W均为3，而W各不相同的介质的磁场磁力。由

可知，当介质长宽比相同时，W小的介质，其表面附近磁场磁

较大，而其作用深度较小。

横切面积相同的各种介质的形状效应示于图8。图中曲线显

L/W>3的矩形介质各点的 By值均比圆切面的大，且跌落较

，故相应各点的By

dBy

dy

较大，因而能提供较大的磁力。计算表

，L/W=7的矩形介质表面的磁场磁力约为与其等面积的圆切

介质的3.2倍。这说明当所用的钢毛量相同时，L/W>3的矩

形钢毛比圆形钢毛能提供更大的磁力。

上面讨论了单丝介质的几何尺寸效应和形状效应。由求解过

程可知，上述结论只适用于钢毛未达磁饱和时的情况。由于钢毛

饱和磁化后，其磁场梯度不再随 B0的升高而增大，因而钢毛在

磁场中的效应将与未饱和时有所不同。