3.5 Контрольные вопросы

3.5.1 Какова физическая природа сопротивления?

3.5.2 Что представляет собой температурный коэффициент удельного сопротивления? Чем он отличается от температурного коэффициента сопротивления?

3.5.3 Почему с увеличением температуры удельное сопротивление металлов возрастает, а удельное сопротивление  сплавов уменьшается?

3.5.4 Как выглядят графики зависимости удельного сопротивления от температуры при ТК_ больше 0, меньше 0, равном 0?

3.5.5 Как изменяются  и ТК_ сплава двух металлов?

3.5.6 Какова физическая природа термоэлектродвижущей силы?

3.5.7 Свойства меди и алюминия.

3.5.8 Явления сверхпроводимости и криопроводимости. 

 

Лабораторная работа 4

 

Магнитные характеристики материалов

 

Цель работы:

- изучение магнитных характеристик ферромагнитных материалов и методов определения этих характеристик.

 

4.1 Краткие теоретические сведения

 

Основной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции В, определяющий величину (интенсивность) магнитного поля и его направление. В системе СИ  В измеряется в теслах [Тл].

1 Тл= 1 В с/м²=1 Вб/ м² (в системе СГСМ в гауссах).

1 Гс= 10^―8 Вб\см².

В магнитных измерениях и расчетах широко пользуются величиной потока вектора магнитной индукции ( магнитного потока), равной интегралу вектора магнитной индукции по некоторой поверхности:

                                             Ф=(4.1)

В однородном поле:

                                              Ф=ВS                                                              (4.2)

где S ― площадь плоской площадки, ограниченной замкнутым 

 контуром, плоскость которого перпендикулярна к направлению       

 вектора магнитной индукции.

 В системе СИ Ф измеряется В.с или веберах, в СГСМ - в максвеллах

1 Мкс=10^-8Вб.

Для описания поведения ферромагнитных сред в магнитном поле вводится параметр, называемый напряженностью магнитного поля  Н - вектор напряженности магнитного поля определяет магнитное поле, создаваемое внешними по отношению к данному объему тела источниками.

В системе СИ Н измеряют в А/м, в СГСМ в эрстедах . Основной характеристикой ферромагнитных материалов является связь между вектором магнитной индукции и вектором напряженности магнитного поля В=f(Н). Эти зависимости не имеют точного аналитического выражения и обычно определяются экспериментально.

Отношение индукции к напряженности поля называют магнитной проницаемостью материала:

                                   µ=,                                                                    (4.3)

где - постоянная, характеризующая магнитные свойства вакуума;

      - относительная магнитная проницаемость.

В СИ =4 10^-7 Гн/м = 1.256 10^-6Гн/м.

В СГСМ =1.

При исследовании ферромагнитных материалов важную роль играют измерения в постоянных магнитных полях.

 Измерение магнитных характеристик в постоянных полях необходимо в тех случаях, когда исследуемый материал применяется в аналогичных условиях, например, в качестве магнитопровода электромагнита постоянного тока, полюсных наконечников, постоянного магнита, магнитного шунта и т.д. В ряде случаев по магнитным характеристикам, определенным в постоянных магнитных полях, можно судить о поведении материала в переменных полях небольшой частоты. Например, кривые индукции листовой электротехнической стали в постоянных магнитных полях до частоты примерно 50 Гц для толщины листа 0,35 мм и тоньше практически совпадают.

Наконец, только по магнитным характеристикам материала в постоянных магнитных полях - можно судить о его качестве, о физическом состоянии, правильности технологии обработки и применения, т.к. его характеристики в переменных магнитных полях в сильной степени зависят от  частоты поля, толщины и т.п. и могут служить чаще всего лишь относительными характеристиками пригодности его в данном конкретном применении.