Задание к лабораторной работе

1. Присоединить плату с исследуемыми материалами к разъему в термостате.

2. Зафиксировать переключатель "Выбор образца" на стенде в положении "1". При этом будет подключен первый образец согласно табл. 4.1.

3. У становить максимальное значение напряжения ручкой " " на генераторе.

4. Регулируя сдвиг по осям Х и Y на осциллографе, выставить петлю гистерезиса так, чтобы вершина петли гистерезиса находилась в верхнем правом углу. Изменяя переключателем "Усиление по Y" на осциллографе, добиться удобного для измерения размера петли гистерезиса.

5. У брать ручкой " " на генераторе напряжение до нуля.

6. Регулируя сдвиг по осям X и Y на осциллографе, выставить светящуюся точку в ближайшее перекрестие. Это положение точки принять за нуль отсчета.

7. Постепенно увеличивая напряжение генератора, измерить координаты по осям X и Y положение вершины петли гистерезиса для 8-10 точек. Если положение петли "плавает", ее стабильность можно увеличить, изменяя плавно частоту генератора в районе 50 Гц.

8. Измерить значение коэффициента усиления к_х и к_у по осциллографу. Значение коэффициента к_х записано на осциллографе возле переключателя "Сеть"; к_у - значение положения переключателя "Усиление по Y".

9. При максимальном значении напряжения измерить ширину петли гистерезиса Δx.

10. Повторить п. 3-8 для других образцов.

11. Рассчитать значение напряженности и индукции магнитного поля, используя (4.1), (4.7) - (4.9). Построить основную кривую намагничивания в координатах B = f(H).

12. Аппроксимируя к насыщению зависимость B = f(H), определить значение индукции насыщения B_s .

13. Рассчитать значение коэрцитивной силы, используя (4.10).

14. Построить зависимости µ_ст = f(Н) и µ_д = f(H) для каждого материала, используя (4.11), (4.12).

15. Сравнить полученные значения магнитной проницаемости, индукции насыщения и коэрцитивной силы со справочными для данных материалов.

16. Дать короткую характеристику материалов и назвать области их применения.

17. Сделать выводы о качестве исследуемых материалов.

Теоретические сведения

1. Магнитные материалы

Любое вещество, помещенное в магнитное поле, приобретает некоторый магнитный момент. Магнитный момент единицы объема вещества называется намагниченностью:

(4.13)

Намагниченность связана с напряженностью магнитного поля:

J_M = χH, (4.14)

где χ - магнитная восприимчивость.

Намагниченное тело, которое находится во внешним магнитном поле, создает собственное магнитное поле, которое может быть параллельно или антипараллельно внешнему полю. Поэтому суммарная магнитная индукция в веществе определится так:

B = B₀ + B_i = μ₀H + μ₀J_M = μ₀(1 + χ)H = μ₀ μH, (4.15)

где µ₀ = 4π•10^-7 Гн/м - магнитная постоянная; µ - относительная магнитная проницаемость, которая показывает в сколько раз магнитная индукция поля в данной среде больше, чем в вакууме.