Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение профессионального

образования

Ухтинский государственный технический университет

Магнитные свойства твердых тел

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине

«Материаловедение. Технология конструкционных материалов»

для студентов специальности 140604

«Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических

комплексов»

Ухта 2007

УДК 621. 315.5.(075.8)

Я 31

Ягубов, З.Х., Узлов О.В. Магнитные свойства твердых тел [Текст]: методические указания/ З.Х. Ягубов, О.В. Узлов. - Ухта: УГТУ, 2007. - 26с., ил.

Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы по дисциплине "Материаловедение. Технология конструкционных материалов" для студентов направления 140600 "Электрификация и автоматизации производства".

В методических указаниях приведены краткие теоретические сведения о магнитных свойствах твердых тел, схема лабораторной установки, порядок выполнения работы и контрольные вопросы.

Содержание указаний соответствует учебной рабочей программе.

Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой ЭАТП пр. № 3 от 29.03.2007г. и рекомендованы к изданию советом специальности 140604.

Рецензент Старцев А.Э., старший преподаватель кафедры ЭАТП.

Редактор Бычков Е.В., доцент кафедры ЭАТП.

В методических указаниях учтены предложения рецензента и редактора.

План 2007 г., позиция

Подписано в печать 20.03.2007. Компьютерный набор.

Обьем 26 с. Тираж 150 экз. Заказ №

© Ухтинский государственный технический университет, 2007 г.

169300, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.

Отдел оперативной полиграфии УГТУ.

169400, г. Ухта, ул. Октябрьская, 13.

Содержание

1. Краткие теоретические сведения

1.1. Магнитные параметры материалов

1.2. Классификация магнитных материалов

1.3.Петля гистерезиса

1.4. Магнитомягкие и магнитотвердые магнитные материалы

2. Устройство и работа автоматизированного стенда

2.1. Состав аппаратной части стенда

2.2. Структурная схема стенда и принцип измерений

3. Программное обеспечение стенда

3.1. Структура программного обеспечения

3.2. Описание программного интерфейса

3.2.1 Основное меню

3.2.2. Панель инструментов

3.2.3. Окно базы данных

3.2.4. Окно параметров образца

3.2.5. Окно установки стиля линии

3.2.6. Окно характериографа

4. Проведение измерений

4.1. Измерение петли гистерезиса

4.2. Измерение временных характеристик напряженности поля и индукции

4.3. Измерение основной кривой намагничивания

4.4. Просмотр и анализ результатов измерений из базы данных

4.5. Формирование отчета

5. Выполнение работы

5.1. Лабораторное задание

5.2. Требования к содержанию отчета

Контрольные вопросы

Литература

Цель работы:

- изучение процессов, протекающих в ферромагнитных материалах в магнитном поле;

- исследование основных характеристик ферромагнитных материалов по кривой намагничивания.

1. Краткие теоретические сведения

1.1. Магнитные параметры материалов

В качестве магнитных материалов техническое значение имеют ферромагнитные вещества и ферромагнитные химические соединения (ферриты).

Магнитные материалы обладают способностью намагничиваться в маг­нитном поле и тем самым приобретать магнитный момент.

Кристаллическое вещество, в котором результирующие магнитные моменты каждого из доменов отличны от нуля, являются ферромагнетиками.

Кристаллическое вещество, в котором результирующие магнитные моменты каждого из доменов равны нулю, относятся к антиферромагнетикам.

Ферримагнетики - кристаллические вещества, магнитную структуру которых можно представить в виде двух или более подрешеток, причем результирующие магнитные моменты каждого из доменов отличны от нуля.

Результирующий макроскопический магнитный момент М представляет собой сумму элементарных магнитных моментов m для n атомов данного вещества

. (1) Магнитные свойства вещества характеризуются магнитной восприимчиво­стью , (2) где М - магнитный момент единицы объема вещества или намагниченность в магнитном поле напряженностью Н.

Магнитное поле в вакууме, создаваемое некоторой системой проводников с током или совокупностью постоянных магнитов, характеризуется векторами магнитной индукции В и напряженности поля Н, связанными через магнитную постоянную (Гн/м):. (3)

Магнитное поле в материале, кроме напряженности поля Н, создаваемой током в намагничивающей обмотке, зависит так же от магнитных свойств ма­териала. Полная магнитная индукция в материале составляет

, (4)

где первый и второй члены правой части представляют собой соответст­венно составляющие внешнего и внутреннего поля.

Одним из основных магнитных параметров материала является магнитная проницаемость. Различают абсолютную

(5)

и относительную

(6)

магнитные проницаемости материала. Откуда для магнитной восприимчивости имеем. (7)