1. Изучение ферромагнетиков статическим методом

Приборы и принадлежности: прибор для измерения магнитной индукции, амперметр, два реостата, два коммутатора, источник постоянного тока (1,25 В), трансформатор, ключ, добавочные сопротивления, исследуемые материалы в виде стержней.

Описание схемы и методики измерений

Основной частью схемы (рис.4) является измерительный прибор магнитоэлектрической системы, в котором постоянный магнит заменен электромагнитом.

С ердечником электромагнита служит исследуемый ферромагнетик, изготовленный в виде стержня. При пропускании по обмотке электромагнита постоянного тока J внутри образца создается магнитное поле напряженностью H (Н ~ J) Это магнитное поле намагничивает ферромагнетик 1 (рис.4). Магнитное поле ферромагнетика взаимодействует с магнитным полем катушки с током, что приводит к отклонению стрелки прибора. Это отклонение N прямо пропорционально намагниченности ферромагнетика В.

Так как напряженность магнитного поля пропорциональна току, фиксируемому амперметром, то изменение зависимости от можно свести к нахождению зависимости .

С помощью потенциометра R₂ и коммутатора К₂ можно менять величину и направление постоянного тока через обмотку электромагнита, а следовательно, величину и направление магнитного поля в исследуемом образце.

Чтобы снять кривую намагничивания образца, его следует предварительно размагнитить. Для этой цели служит потенциометр R₁, включенный в сеть переменного тока через трансформатор. Подавая переменное напряжение на обмотку электромагнита и постепенно уменьшая величину переменного тока, можно свести до нуля остаточную индукцию в исследуемом образце. При этом ферромагнетик подвергается многократным циклическим перемагничиваниям, соответствующим различным петлям гистерезиса, которые, постепенно уменьшаясь, стягиваются к точке 0, где намагничивание равно нулю (рис.5).

Переключение прибора с постоянного тока на переменный осуществится с помощью коммутатора К₁. Во время переключения этого коммутатора с переменного напряжения 220 В на постоянное 36 В коммутатор К₂ должен занимать нейтральное положение. Ключ К₃ через добавочное сопротивление включает источник постоянного тока с напряжением 1,25 В.

Выполнение работы

1. Собрать схему в соответствии с рис.4. Потенциометры R₁ и R₂ должны быть поставлены в нулевое положение, коммутаторы К₁ и К₂ - в нейтральное, ключ К₃ - в выключенном положении.

2. Проверить, что образец размагничен. Исследуемый образец ферромагнетика можно считать размагниченным, если в отсутствии тока в обмотке при замыкании ключа К₃ стрелка прибора не отклоняется.

3. Снять кривую намагничивания. Для этого подключают схему коммутатором К₁ к источнику переменного напряжения (36 В), замыкают ключ К₃ и, меняя с помощью потенциометра R₂ ток в катушке через 0,02 А, отмечают соответствующие показания N измерительного прибора и составляют таблицу значений .

4. Не выключая установки после выполнения п.3, уменьшают с помощью потенциометра R₂ через 0,2 А ток до нуля. Затем, изменяя с помощью коммутатора К₂ направление тока, увеличивают его до возможных пределов и снова уменьшают до нуля. Переключив коммутатор К₂, снова увеличивают ток - полный цикл изменения тока завершен. Изменение тока сопровождают записью соответствующих пар значений J и N и составляют таблицу значений помня, что при переключении коммутатора К₂ ток изменяет направление. Необходимо учитывать знаки показаний прибора.

5. Измерения повторяют с другим ферромагнитным материалом.

6. По результатам измерений строятся графики , что аналогично .