Получение данных для кривой

Линия, соединяющая вершины петель гистерезиса (см. рис. 1), описывает график при изменении напряженности от 0 до . Следовательно, для построения кривой необходимо определить значения и , соответствующие вершинам петель гистерезиса.

Напряженность определяется по формуле(3) с учетом того, что амперметром измеряется действующее значение тока

, (3)

где – величина, постоянная для данной установки. Значение указывается на установке.

Индукция магнитного поля определяется по формуле (4) также с учетом связи между действующим и амплитудным значением напряжения:

, (4)

где – также постоянная для данной установки величина, значение которой известно.

По полученным и можно подсчитать и величину вектора намагниченности:

.

Порядок выполнения работы

1. Убедиться в правильности подключения приборов в соответствии со схемой лабораторной установки. Определить цены деления шкал амперметра и вольтметра.

2. Включить в сеть переменного тока осциллограф и ЛАТР. Готовность осциллографа к работе определяется по появлению на экране светящейся точки или петли.

3. С помощью ручки управления ЛАТРом установить максимальный ток через первичную обмотку тороида. Ручками управления осциллографа добиться четкого изображения петли гистерезиса.

4. Уменьшая ЛАТРом ток до минимального значения, пронаблюдать изменение размеров петель гистерезиса в соответствии с рис. 1. При минимальном токе светящаяся точка должна находиться точно в центре экрана ( , .

5. Изменяя ток от до , зарегистрировать и записать в таблицу десять значений величин тока и напряжения .

6. При максимальном значении тока ручками «Усиление », «Усиление » осциллографа добиться наиболее полного заполнения экрана площадью петли гистерезиса.

7. Скопировать на миллиметровую бумагу график петли гистерезиса и положение координатных осей.

8. Выключить и отсоединить от сети переменного тока ЛАТР и осциллограф.

9. По значениям тока , записанным в таблицу, рассчитать величины напряженностей магнитного поля , используя формулу

.

10. Значения индукции магнитного поля рассчитать по формуле

11. По рассчитанным Н и В вычислить соответствующие им значения намагниченностей по формуле

.

12. По значениям и построить на миллиметровой бумаге график . По осям и проставить масштаб напряженности и магнитной индукции.

13. По максимальным значениям и , используя формулы

,

и скопированный график петли гистерезиса, определить масштаб и , соответствующий этой петле.

14. Руководствуясь формулами

и ,

определить значения коэрцитивной силы и остаточной индукции .

15. Подсчитать площадь петли гистерезиса , (мм²), и по формуле

определить удельные потери энергии на перемагничивание .

3. Контрольные вопросы

1. Какова природа диамагнетизма и парамагнетизма?

2. Какие вещества относятся к парамагнетикам и диамагнетикам?

3. В чем сущность доменной теории ферромагнетизма?

4. Как объясняется явление гистерезиса в ферромагнетиках?

5. Как объяснить явление потерь энергии при перемагничивании ферромагнетика?