Контрольные вопросы (допуск к эксперименту)
- Назовите основные свойства магнитоупорядоченных веществ и методы их определения.
- Чем определяется форма петли гистерезиса и потери на перемагничивание?
- Какова роль трансформатора в схеме рис. 2?
- Почему вторичная катушка имеет малую длину и как оценить влияние взаимной индуктивности катушек $L_{1}$ и $L_{2}$ на результаты эксперимента?
Задания
Задание 1.
Получение петли гистерезиса предельного цикла перемагничивания, определение коэрцитивного поля $H_{c} $, остаточного магнитного поля $B_{r} ,$ потери энергии на перемагничивание образца $Q,$ и средней за период мощности потерь $W.$
- Запустите программу осциллографа и, регулируя ток через соленоид увеличением напряжения на ЛАТРе, получите на экране осциллографа петлю гистерезиса с участком насыщения.
- Определите площадь петли гистерезиса и рассчитайте потери энергии на перемагничивание для единицы объёма $Q$ за цикл (см. формулу 19). Определите объем образца и рассчитайте среднюю мощность потерь $W.$ Оцените погрешность полученных значений.
Задание 2. Построение основной кривой намагничивания и зависимости $\mu (H).$
Основная кривая намагничивания является геометрическим местом точек вершин циклов, полученных при различных амплитудах переменного поля. Ток через соленоид следует постепенно увеличивать с помощью ЛАТРа от нулевого до значения соответствующего насыщению. Интервал поворота рукоятки ЛАТРа следует подобрать заранее. Количество точек должно быть достаточным для подробного отображения кривой (не менее 20), особое внимание следует уделить точкам вблизи нуля. Постройте основную кривую намагничивания в виде $B(H).$ Далее проведите сглаживание экспериментальных точек и получите зависимость дифференциальной магнитной проницаемости $\mu (H)$ по формуле $$ \mu (H)=\frac{1}{\mu _0} \cdot \frac{dB}{dH}. $$
Задание 3. Повторите эксперимент для стержней, длина которых меньше длины соленоида (два образца).
Нанесите предельные петли гистерезиса и основные кривые намагничивания для всех трёх образцов на один рисунок. Сравните полученные осциллограммы и объясните их различие.
Содержание отчёта
Отчёт должен содержать следующие данные:
- расчетные формулы;
- схему измерительной установки, значения установленных сопротивлений и ёмкости;
- зафиксированные предельные гистерезисные петли и основные кривые намагничивания для всех исследуемых образцов;
- графики зависимости $\mu (H)$, значения остаточного поля $B_{r} ,$ коэрцитивного поля $H_{c} ,$ потерь на перемагничивание $Q$ за период и среднюю мощность потерь $W.$
Назад к регистрации петли гистерезиса или далее к описанию лабораторных работ «Электрические и магнитные свойства твердых тел»