ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 86
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Работа 3.4
ИЗУЧЕНИЕ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ
Цель работы: снятие основной кривой намагничивания и петли гистерезиса ферромагнетика.
С хема экспериментальной установки
U – источник постоянного напряжения; Т – тумблер;
Р – потенциометр;R – реостат; А – амперметр; П – переключатель;
L – соленоид;F – ферромагнитный сердечник;K – компас
Порядок измерений и обработки результатов
Значение силы тока:
0 А, 0.3 А, 0.6 А, 0.9 А, 1.2 А, 0.9 А, 0.6 А, 0.3 А, 0 А, -0.3 А, -0.6 А, -
0.9 А, -1.2 А, -0.9 А, -0.6 А, -0.3 А, 0 А, 0.3 А, 0.6 А, 0.9 А, 1.2 А
Компас:
Цена деления= 3 градуса=
3
360
2p =
3
360
× 6.28 = 0.052
ра
дАмперметр: Цена деления =0.05 А
Номер опыта | a ,град. | I, A | tga | B,Тл | Н,А/м |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | 28 | 0.3 | 0.531 | 0.0957 | 300 |
3 | 48 | 0.6 | 1.11 | 0.1999 | 600 |
4 | 56 | 0.9 | 1.48 | 0.2669 | 900 |
5 | 62 | 1.2 | 1.88 | 0.3385 | 1200 |
6 | 60 | 0.9 | 1.73 | 0.3118 | 900 |
7 | 59 | 0.6 | 1.66 | 0.2996 | 600 |
8 | 57 | 0.3 | 1.54 | 0.2772 | 300 |
9 | 54 | 0 | 1.38 | 0.2477 | 0 |
10 | 33 | -0.3 | 0.649 | 0.1169 | -300 |
11 | 338 | -0.6 | -0.404 | -0.0727 | -600 |
12 | 309 | -0.9 | -1.23 | -0.2223 | -900 |
13 | 304 | -1.2 | -1.48 | -0.2669 | -1200 |
14 | 304 | -0.9 | -1.48 | -0.2669 | -900 |
15 | 304 | -0.6 | -1.48 | -0.2669 | -600 |
16 | 305 | -0.3 | -1.43 | -0.2571 | -300 |
17 | 310 | 0 | -1.19 | -0.2145 | 0 |
18 | 327 | 0.3 | -0.649 | -0.1169 | 300 |
19 | 24 | 0.6 | 0.445 | 0.0801 | 600 |
20 | 54 | 0.9 | 1.37 | 0.2477 | 900 |
21 | 62 | 1.2 | 1.88 | 0.3385 | 1200 |
Используемые формулы:
B=k× B0 ×tga
H= I× n
График зависимости В(Н)
Контрольные вопросы
-
Магнитное поле в веществе. Вектор намагничения. Магнитная восприимчивость и относительная магнитная проницаемость вещества.
Физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в однородной среде отличается по модулю от индукции магнитного поля в вакууме, называется магнитной проницаемостью:
| |
|
Любое вещество при внесении его во внешнее магнитное поле намагничивается в той или иной степени. Количественной характеристикой вещества в магнитном поле является вектор намагничивания .
Суммарный магнитный момент единицы объема вещества называют вектором намагничивания.
-
Особенности ферромагнетиков. Гистерезис. Остаточное намагничение. Коэрцитивная сила.
Ферромагниты имеют следующие свойства.
1) ферромагнитные свойства вещества проявляются только тогда, когда соответствующее вещество находится в кристаллическом состоянии;
2) магнитные свойства ферромагнетиков сильно зависят от температуры, так как ориентации магнитных полей доменов препятствует тепловое движение.
Остаточная намагниченность или остаточный магнетизм - это намагниченность, оставшаяся в ферромагнитном материале после удаления внешнего магнитного поля.
-
Природа ферромагнетизма. Домены. Точка Кюри.
Ферромагнетизм имеет спиновую природу. Он обусловлен спиновыми магнитными моментами электронов, находящихся в атомах ферромагнетиков.
Электроны в атомах распределяются по электронным слоям. Согласно принципу Паули, в каждом электронном слое находится определённое число электронов. В атомах элементов, обладающих свойствами ферромагнетиков, нарушается последовательность заполнения электронами электронных слоёв.
Домен – макроскопическая область в магнитном кристалле, в которой ориентация вектора, спонтанной однородной намагниченности (при t° ниже точки Кюри) определенным образом повернута или сдвинута относительно направлений соответствующего вектора в соседних доменах. Точка Кюри – температура фазового перехода II рода, связанного со скачкообразным изменением свойств симметрии вещества (в ферромагнетиках - магнитной).
-
Жесткие и мягкие ферромагнетики; области их практического применения.
Ферромагнетики с большой (с широкой петлей гистерезиса) называются жесткими, их применяют для изготовления постоянных магнитов. Ферромагнетики обладают еще одной существенной особенностью: для каждого ферромагнетика имеется определенная температура, называемая точкой Кюри, при которой он теряет свои магнитные свойства. При нагревании образца выше температуры Кюри ферромагнетик превращается в обычный парамагнетик.
К магнитно-мягким материалам относятся: пермаллои (сплавы с добавлением никеля и железа), оксидные ферромагнетики (ферриты), магнитодиэлектрики. Магнитно-жесткая (или магнитно-твердая группа). Характеристики ферромагнитных материалов этой группы выше, чем у предыдущей. Магнитно-твердые вещества обладают как высокими показателями напряженности магнитного поля, так и хорошей магнитной проницаемостью.