Описание лабораторной установки и вывод расчетных формул.

СНЯТИЕ КРИВОЙ НАМАГНИЧИВАНИЯ И ПЕТЛИ ГИСТЕРЕЗИСА С ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛЛОГРАФА.

студента: Власенко Ивана Егоровича группы: Э-32

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. µ_{висмута}=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