Файл: Измерение магнитного поля Земли.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Отчет по практике

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.12.2023

Просмотров: 222

Скачиваний: 8

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНОБРНАУКИ РОССИИСанкт-Петербургский государственныйэлектротехнический университет«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)Кафедра Физикиотчетпо лабораторной работе№16по дисциплине «Физика»Тема: «Измерение магнитного поля Земли»

Студент гр. 9492




Скотаренко Д.Д.

Преподаватель




Альтмарк А. М.
Санкт-Петербург2020Цель 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 иИспользуя это соотношение, по заданным N, С, R, S и измеренной величине U можно рассчитать значение индукции В.Теоретические вопросыВопрос №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