Работа № 11 Магнитокинетический эффект

Введение.

Цель работы.

Изучить магнитокинетический эффект в разных его проявле­ниях, определить его параметры.

Общие сведения

Магнитокинетический эффект заключается в том, что куски диэлектрической породы, помещенные в воду, при наличии изменяю­щегося во времени магнитного поля заряжаются.

В воде имеются свободные заряды, которые перемещаются в переменном магнитном поле силой Лоренца:

где: q - заряд; μ -относительная магнитная проницаемость воды; μ₀ - магнитная постоянная; В- вектор магнитной индукции; Н - напряженность магнитного поля; l ~ размер образца; τ - время.

В магнитном поле заряды разделяются по знаку и оседают на поверхность куска породы, находящегося в воде. По этой причине кусок породы заряжается и в нем возникает электрическая разность потенциалов

где: ε - диэлектрическая проницаемость породы; ε₀ – электрическая постоянная; l - размер куска породы.

Методика выполнения работы.

Для выполнения эксперимента требуются:

- Сосуд с водой (мате­риал сосуда - диэлектрик, желательно прозрачный).

- Куски различных пород, различного размера.

- Постоянный магнит, линейка и секундомер.

Для измерений раз­ности потенциалов применяют милливольтметр с пределами измере­на от I до 1000 мВ.

К куску породы размером l прикрепляют электроды. Помеща­ют кусок вместе с электродами в сосуд с водой.

Перемещают около сосуда с водой постоянный магнит со ско­ростью v и измеряют ЭДС по показаниям милливольтметра. Для определения и изменения скорости перемещения магнита v измеряют время τ прохождения магнитом определенного отрезка длины d , тогда v= d/ τ.

Измеряют зависимость U (v) , разности потенциалов от ско­рости для одного куска и зависимость U(l) разности потенциалов для кусков разного размера одной породы при постоянной скорости v- перемещения магнита.

Обработка результатов.

Результаты эксперимента заносят в таблицу.'

№ опыта	l,м	τ, с	U, В	v, м/с

Название порода:

l =

Каждый опыт повторяют 5-7 раз. Результаты обрабатывают по стандартной методике, .

Построить зависимости U (v) и U(l).

Вопросы

4. Объяснить физическую сущность магнитокинетического эффекта.

5. Предложить способы практического использования эффекта.

6. Предложить альтернативные варианты выполнения лабораторной работы.

Литература

1. Гридин О.М. , Гончаров С.А. Физические процессы горного производства.

Электромагнитные процессы. М., Горная книга, 2010.

3. Протасов Ю.И.. Электромагнитные процессы в массиве горных пород. Учебное пособие. – М.: МГИ, 1990, с.41

4. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых (петрофизика). М.: Недра, 1976, с-527

5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т.YIII. Электродинамика сплошных сред. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.с. 656

6. Кармазин В.В., Кармазин В.И. Магнитные и электрические методы обогащения. Учебник для вузов. – М.: Недра, 1988 – 304 с.

7. Протасов Ю.М. Электромагнитные процессы в массиве горных пород. Лабораторный практикум для студентов специальности 0906. М., МГИ, 1992.

45