lab_em1112b / (№2-07)

11

5. Для начала измерений следует на блоке питания немного увеличить величину тока - на дисплее шкала прибора покажет изменение значения тока. Далее, плавно повернув ручку изменения тока до максимального значения (1,4 А), проследите по шкале измерения В, как меняется в этом случае магнитная индукция. Уменьшите ток до нуля. Для построения петли гистерезиса дискретно меняйте величину тока, а каждое значение тока вводите в программу компьютера, нажимая «Ввод» (Enter) и затем клавишу «Пробел» на клавиатуре. Изменяйте ток от нуля до максимального значения,

затем уменьшайте до нуля. После этого на панели управления нажмите «Закрыть»

(Close). На экран выведется график зависимости В от I в виде половины петли гистерезиса.

6. Для снятия второй половины петли необходимо поменять направление тока на обратное. Для этого на блоке питания поставьте напряжение V=0 и только после этого переключите тумблер 2 (см. рис. 6). Проведите эксперимент, описанный п.5, с

током противоположного направления. В результате получите вторую половину петли гистерезиса.

12 7. Результаты измерений сводятся в таблицу 3, по данным которой затем

строится полная петля гистерезиса. Число измерений n (экспериментальных точек)

определяется индивидуальным заданием.

Таблица 3. Результаты измерений.

Примечание. Если в железном сердечнике наблюдается остаточная магнитная индукция

( B ¹ 0 ), то необходимо размагнитить сердечник, выполнив следующие действия:

1)установите положение переключателя знака напряжения так, чтобы генерировалось обратное к остаточной намагниченности магнитное поле;

2)регулятором напряжения резко повысьте и затем сбросьте напряжение. Повторите эту процедуру несколько раз, постепенно уменьшая напряжение, пока намагни-

ченность не станет равной нулю ( B = 0 ).

Обработка результатов эксперимента

1.По петле гистерезиса определите коэрцитивную силу и остаточную магнитную индукцию. Для этого при помощи функций «Масштаб» (Zoom) и «Обзор»

(Survey) в области пересечения осей и графика функции определите точки пересечения графика с осями OX и OY, используя линии курсора, которые можно легко перемещать.

2.По измеренным значениям тока I по формуле (1) рассчитайте напряженность магнитного поля Н в сердечнике катушки. Постройте график зависимости магнитной индукции В от напряженности магнитного поля Н.

13

3. Оцените относительную погрешность измерения величины индукции В ( B –

определяется по классу точности прибора), а также величин I и Н, как косвенных измерений, в соответствии с формулами (2) и (3).

Библиографический список

а) основной:

1.Савельев И.В. Курс физики. Т.2.М.: Наука.1989. – 464 с.

2.Батурин Б.Н. Правила электробезопасности при выполнении лабораторных работ.

Учебное пособие. М.: МИСиС.1995.-38с.

б) дополнительный:

4. Сивухин Д.В. Общий курс физики.Т.2.М.:Физматлит.2004.-600с.

Контрольные вопросы

1.Что такое ферромагнетизм?

2.Чем отличаются ферромагнетики от диа- и парамагнетиков?

3.Что такое петля ферромагнитного гистерезиса?

4.В чем заключается эффект Баркгаузена?

5.Из каких основных элементов состоит установка для изучения ферромагнетизма в данной работе?

6.Какие измерения нужно выполнить для того, чтобы получить петлю гистерезиса.

7.Какие существуют методы расчета погрешностей косвенных измерений?

Индивидуальные задания

Задание 1

1. Изучить основные свойства ферромагнетиков.

14

2.В собранной установке использовать сердечник 1. Получить петлю гистерезиса для этого сердечника, задавая ток от 0 до Imax через интервал 0,1 А.

3.По снятой кривой гистерезиса определить остаточную индукцию и коэрцитивную силу. Рассчитать погрешности измерений.

Задание 2

1.Объяснить отличие свойств ферромагнетика от свойств парамагнетика.

2.В собранной установке использовать сердечник 2. Получить экспериментальную петлю гистерезиса для этого сердечника, задавая ток от 0 до 1,4 А через интервал 0,2 А.

3.Построить график зависимости В от Н. Рассчитать погрешности измерений.

Задание 3

1.Качественно объяснить явление ферромагнетизма согласно квантовой теории?

2.В собранной установке использовать сердечник 3. Получить экспериментальную петлю гистерезиса для этого сердечника, задавая ток от 0 до I ,3 А через интервал 0,1 А.

3.Построить график зависимости В от Н, определить остаточную индукцию и коэрцитивную силу. Рассчитать погрешности измерений.

Задание 4

1.Дать объяснение эффекта Баркгаузена?

2.В собранной установке использовать сердечник 4. Получить экспериментальную петлю гистерезиса для этого сердечника, задавая ток от 0 до I ,4 А через интервал 0,1 А.

3.Построить график зависимости В от Н. Рассчитать погрешности измерений.