Контрольні запитання

1. Якими величинами характеризують магнітні властивості речовин?

2. Назвіть основні властивості діамагнетиків та парамагнетиків.

3. Що таке “домен”?

4. Опишіть основні властивості феромагнетиків.

5. Намалюйте петлю гістерезису для феромагнетика та вкажіть її характерні точки.

6. Дайте означення коерцитивної сили.

7. У яких пристроях використовують феримагнетні осердя?

8. Опишіть спосіб визначення коерцитивної сили та залишкової намагніченості.

9. Запишіть формулу для визначення напруженості магнітного поля, що створюється всередині котушки з кільцевим осердям.

10. Вкажіть порядок градуювання екрана осцилографа.

Лабораторна робота №38 визначення магнетної проникності речовини за допомогою індуктора

МЕТА РОБОТИ:	засвоїти основний закон електромагнітної індукції та методику роботи з магнітним індуктором.
ОБЛАДНАННЯ:	тороїд зі збуджуючою котушкою та індуктором, балістичний ґальванометр, двополюсний перемикач, амперметр, джерело постійної напруги, реостат.

Теоретичні відомості

1. Магнітна проникність.

Магнетизм речовини в основному обумовлений орбітальним та спіновим магнітними моментами електронів атомів. Діамагнетизм спостерігається в речовин, атоми яких при відсутності зовнішнього магнітного поля не мають магнітних моментів (скомпенсовані орбітальні та спінові моменти електронів). Парамагнетизм спостерігається в тих речовин, атоми яких при відсутності зовнішнього магнітного поля мають нескомпенсовані магнітні моменти. Тепловий рух атомів перешкоджає їм зайняти однаковий напрямок. Для деяких речовин сили орієнтації магнітних моментів атомів переважають теплову взаємодію. Тому речовина і без зовнішнього магнітного поля може бути намагніченою. Такі речовини називають феромагнетиками.

Індукція магнітного поля в речовині пов’язана з напруженістю магнітного поля співвідношенням:

. (1)

Тут: – магнітна проникність речовини, а =4π10^-7 Гн/м – магнітна стала.

Під дією зовнішнього магнітного поля магнітні моменти атомів частково орієнтуються, змінюючи і зовнішнє поле. За силою впливу на магнітне поле, речовини поділяють на слабомагнітні та сильномагнітні. До слабомагнітних речовин належать такі, в яких  близьке до 1. Речовини, для яких 1, називають діамагнетиками, а ті, для яких 1 – парамагнетиками. До сильномагнітних речовин відносять такі, для яких 1 (=500 – 500000). Ними є феро- та феримагнетики.

2. Магнітне поле тороїда.

Тороїдом називають котушку, намотану на тор. Напруженість магнітного поля всередині тороїда найпростіше розрахувати за допомогою другого рівняння Д.К. Мáксвелла – циркуляція вектора по довільному замкнутому контуру дорівнює повному струму, що пронизує довільну поверхню, яка стягується цим контуром (теорема про циркуляцію вектора ):

. (2)

На рис. 1 наведено переріз тороїда, що містить витків. Вибравши за контур коло радіуса , де , за теоремою (2) запишемо:

. (3)

Тут – струм, що протікає по витках котушки. Внаслідок симетрії, напрям вектора в кожній точці контуру дотичний до кола, тому

. (4)

Порівнюючи (3) та (4), отримуємо формулу для обчислення напруженості поля всередині тороїда:

. (5)

У випадку, коли , де – діаметр тора, формула (4) спрощується:

. (6)