СНЯТИЕ КРИВОЙ НАМАГНИЧИВАНИЯ И ПЕТЛИ ГИСТЕРЕЗИСА С ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛЛОГРАФА.
студента: Власенко Ивана Егоровича группы: Э-32
ДОПУСК | ВЫПОЛНЕНИЕ | ||
дата | подпись | дата | подпись |
ТАГАНРОГ 2013
1. Цель работы:
Изучение гистерезиса ферромагнетика, исследование зависимости магнитной
проницаемости ферромагнетика от напряженности магнитного поля.
2. Формулировка поставленной задачи:
Необходимо получить на экране осциллографа семейство петель гистерезиса, снять для каждой из них координаты ее вершин и, используя полученные данные, вычислить значение индукции В и напряженности Н магнитного поля, кроме того, вычислить относительную магнитную проницаемость µ и построить зависимость В = В(Н) и µ=(H). Рассчитать по полученным значениям намагниченность J, построить зависимость J=J(H) и объяснить ход этой кривой.
3. Таблица характеристик измерительных приборов:
4. Теоритический материал:
· Магнитные свойства вещества.
1. Диамагнетики — µ чуть <1. µвисмута=0,9998 (свинец, цинк, азот и др.).
2. Парамагнетики — µ чуть>1. µ алюминия=1,000023 (кислород, никель и др.).
3. Ферромагнетики — µ >>1. µ стали = 8.103 (железо, никель, кобальт и их сплавы).
1. Обладают остаточным магнетизмом.
2. µ зависит от индукции внешнего магнитного поля.
3. Температура, при которой исчезают ферромагнитные свойства, называется точкой Кюри (вещество становится парамагнетиком; точка Кюри для железа равна 7700С, для никеля 3600С).
· Магнитная проницаемость - физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в одной среде больше или меньше индукции магнитного поля в вакууме, называется магнитной проницаемостью µ.
· Намагниченность - возникает при помещении вещества во внешнее магнитное поле.
· Петлей гистерезиса - называется кривая зависимости изменения величины намагниченности ферромагнитного тела, помещенного во внешнее магнитное поле, от изменения индукции этого поля от + Во/µ0 до - Во/µ0 и обратно.
· Магнитная индукция ( ) — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой магнитное поле действует на заряд , движущийся со скоростью .
Более конкретно, — это такой вектор, что сила Лоренца , действующая со стороны магнитного поля[1] на заряд , движущийся со скоростью , равна
· Энергия магнитного поля распределяется во всем объеме поля. При этом каждая точка поля характеризуется объемной плотностью энергии магнитного поля.
Описание лабораторной установки и вывод расчетных формул.
На рис. 304.1 изображена схема для наблюдения петли гистерезиса на экране осциллографа.
Синусоидальное напряжение регулируемой амплитуды с выхода генератора ГЗ-123 подается на гнезда «Вход» и «┴». На кольцевом ферромагнитном сердечнике намотаны обмотки L 1 и L 2.
Чтобы получить на экране осциллографа петлю гистерезиса, необходимо на вход усилителя горизонтального отклонения луча осциллографа подать напряжение, пропорциональное напряженности магнитного поля, а на вход усилителя вертикального отклонения - напряжение, пропорциональное магнитной индукции. Для получения семейства петель гистерезиса необходимо изменять амплитуду напряжения Ux.
В схеме на рис. 304.1 напряжение, подаваемое с резистора R 1 на вход усилителя горизонтального отклонения луча осциллографа, равно
Переменный ток i, проходя по намагничивающей обмотке, создает в трансформаторе магнитное поле с напряженностью
Во вторичной обмотке L 2 возникает ЭДС индукции