лаба11. Отчет по лабораторной работе 11 "Исследование гистерезиса ферромагнетиков"
 Скачать 110.5 Kb.
|
|
Министерство общего и профессионального образования РФ ____________________________ Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет им. В. И. Ульянова (Ленина) ____________________ Кафедра физики Отчет по лабораторной работе №11 "Исследование гистерезиса ферромагнетиков" Преподаватель: Павловская М.В. Студент: Джанджгава А.Р. гр. 6311 Санкт-Петербург 1997 Цель работы: изучение магнитного поля в веществе на примере исследования динамической петли магнитного гистерезиса ферромагнетика; определение основных характеристик ферромагнетика. Приборы и принадлежности: тороидальный трансформатор, измерительная цепь с осциллографом. Общие сведения. Все вещества являются магнетиками, то есть способны приобретать во внешнем магнитном поле магнитный момент - намагничиваться. Намагниченность вещества характеризуется магнитным моментом его единицы объема, называемым вектором намагниченности или просто намагниченностью  , здесь  - векторная сумма магнитных моментов атомов (молекул) в физически малом объеме  .Намагниченность характеризует собственное (внутреннее) поле вещества и связана с напряженностью поля соотношением  , где c - характерная для данного магнетика величина, называемая магнитной восприимчивостью.Основная же характеристика магнитного поля - индукция  - связана с намагниченностью  и напряженностью  магнитного поля в веществе соотношением  , (1) где  Гн/м - магнитная постоянная;  - относительная магнитная проницаемость вещества.Ферромагнетики - вещества, способные обладать намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля. Внутреннее магнитное поле в сотни и тысячи раз превышает вызвавшее его внешнее поле. Зависимость магнитной индукции B в ферромагнетике от напряженности H переодически изменяющегося внешнего магнитного поля отображается замкнутой кривой (рис.1), называемой динамической петлей магнитного гистерезиса. Участок 1-2 соответствует основной кривой намагничивания ферромагнетика (начальная намагниченность равна нулю). При уменьшении напряженности внешнего поля до нуля намагниченность не исчезает и характеризуется величиной Jg, называемой остаточной намагниченностью. Значение индукции Bg, сохраняющееся при этом у ферромагнетика (рис.1), называется остаточной индукцией. Индукция Bg обращается в нуль лишь под действием поля Hc имеющего направление, противоположное полю, вызвавшему намагничивание. Напряженность Hc называется коэрцитивной силой. Методика эксперемента. В работе изучается гистерезис ферромагнетика при намагничивании в переменном магнитном поле с частотой 50 Гц и определяются остаточные индукция Bg и намагниченность Jg, коэрцитивная сила Hc, максимальное значение магнитной проницаемости mmax, потери энергии при перемагничивании ферромагнетика. Схема эксперементальной установки показана на рис.2. На кольцевом сердечнике, выполненном из ферромагнетика, имеющем площадь сечения S и длину средней линии l, размещены две катушки - возбуждающая и индикаторная с числом витков N1 и N2, соответственно.   Максимальное значение магнитной проницаемости определяется по графику зависимости m(H). Согласно (1) величина m равна  , где B - значение индукции, определяемое по основной кривой намагничивания при заданной величине H.Потери энергии в единице объема ферромагнетика за цикл перемагничивания равны площади петли гистерезиса (в единицах B×H). Расчет масштабных коэффициентов:   Вычисление Hi, Bi, mi(H):   
         Вывод: Результаты расчетов показали, что у ферромагнетиков при уменьшении напряженности внешнего поля до нуля, намагниченность не исчезает и характеризуется величиной Br (индукция в ферромагнетике), которая в данном случае равна 0.912 Тл. Судя по полученному значению , используя справочник, можно сделать вывод, что в данном опыте в качестве материала сердечника использовался сплав железа с никелем. |