Даю 16. ЛР16 подг. Измерение магнитного поля Земли
 Скачать 73.01 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра Физики отчет по лабораторной работе №16 по дисциплине «Физика» Тема: «Измерение магнитного поля Земли»
Санкт-Петербург 2020 Цель работы. Изучение явления электромагнитной индукции; измерение индукции магнитного поля Земли. Приборы и принадлежности: Измерительная установка с вращающейся катушкой и интегрирующим усилителем. Основные теоретические положения: Факт существования магнитного поля Земли известен давно, однако развитой количественной теории этого поля в настоящее время не существует: предполагается, что главным источником поля являются вихревые токи в жидком ядре Земли. В первом приближении геомагнитное поле соответствует полю намагниченного шара, Северный полюс которого находится в Южном полушарии Земли, а Южный полюс – в Северном. Линии индукции магнитного поля Земли представляют собой замкнутые кривые, которые выходят из центра Земли через Южное полушарие, огибают поверхность Земли и через Северное полушарие возвращаются к центру. В данной работе определение индукции магнитного поля основывается на использовании явления электромагнитной индукции. При повороте контура, состоящего из N витков, в однородном магнитном поле с индукцией В в нем наводится электродвижущая сила (ЭДС) электромагнитной индукции  ,где  — полный магнитный поток (потокосцепление), сцепленный с контуром; – поток вектора  через плоскую поверхность площадью S, охватываемую контуром; — вектор, равный S по модулю и направленный по нормали к этой поверхности;  – единичный вектор (орт) нормали;  – угол между векторами и .Возникающая ЭДС индукции вызывает в контуре сопротивлением индукционный ток  (Ток определяется указанной формулой, если время переходного процесса в контуре индуктивностью L много меньше времени его поворота в магнитном поле. В работе это условие выполняется.) При этом через поперечное сечение проводников контура за время его поворота t переносится заряд  Если в цепь контура включить конденсатор емкостью С, то за время t напряжение на его обкладках изменится на величину  или, с учетом выражения для индукционного тока,  здесь  – поток вектора B, пронизывающий контур в его начальном положении, а  – в конечном.При повороте контура на 180° нормаль также повернется на 180°, тогда = BS cos(180°+ ) = – BS cos = и Выбрав начальное положение контура так, что = 0 (векторы и параллельны), получим = BS и Используя это соотношение, по заданным N, С, R, S и измеренной величине U можно рассчитать значение индукции В. Теоретические вопросы Вопрос №61: Что такое гистерезис? Нарисуйте пример петли гистерезиса для ферромагнетиков. Укажите характерные точки на петле гистерезиса. Гистерезис – свойство систем, мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией. Магнитный гистерезис — явление зависимости вектора намагниченности и вектора напряжённости магнитного поля в веществе не только от приложенного внешнего поля, но и от предыстории данного образца. Магнитный гистерезис обычно проявляется в ферромагнетиках — Fe, Co, Ni и сплавах на их основе. Именно магнитным гистерезисом объясняется существование постоянных магнитов. Н  а рисунке показана петля гистерезиса – график зависимости намагниченности вещества от напряжённости магнитного поля H: Намагниченность  называется намагниченностью насыщенияНамагниченность  называется остаточной намагниченностью (этим обусловлено существование постоянных магнитов)Напряжённость  магнитного поля полностью размагниченного ферромагнетика называется коэрцитивной силой. Она характеризует способность ферромагнетика сохранять намагниченное состояние.Вопрос №66: Что такое динамическая петля магнитного гистерезиса? Д  инамическая петля гистерезиса – это график нескольких циклов размагничивания-перемагничивания ферромагнетика, где отражаются потери намагниченности от многократного перемагничивания |