Оборудование: исследуемые образцы, трансформатор, лабораторный автотрансформатор (ЛАТР), соленоид, сопротивление, ёмкость, блок интегрирования сигнала, компьютер, генератор низких частот, USB осциллограф. или схематично:

Магнитное поле длинного соленоида, у которого длина $l$ много больше диаметра $d,$ определяется по формуле: $$ H=\frac{N_1 I_1}{l} . $$

В этом варианте возникают следующие проблемы:

1. Во–первых, применимость последней формулы, т.е. можно ли используемый нами соленоид считать длинным?
2. Во–вторых, диаметры витков соленоида и образца могут значительно отличаться и соответственно какое из них надо учитывать при расчете? Ответы на эти вопросы найдите самостоятельно.
3. Кроме того, в образцах с разомкнутой магнитной цепью имеется воздушный зазор, который, как правило, обладает большим магнитным сопротивлением по сравнению с остальной частью цепи. Наличие зазора может существенно изменить ход кривой намагничивания, значение магнитной восприимчивости и другие свойства.

В теле с воздушным зазором при его намагничивании возникают магнитные полюсы, которые создают размагничивающее поле $\vec H_{0},$ направленное противоположно внешнему полю $\vec H,$ и поэтому ослабляет его. Истинное поле $\vec H_{i} $ внутри образца равно: $\vec H_{i} =\vec H-\vec H_{0}.$

В области не слишком сильных полей, когда намагничивание однородно по всему образцу, размагничивающее поле можно считать пропорциональным намагниченности $\vec M$ с коэффициентом пропорциональности $N,$ называемым коэффициентом размагничивания (размагничивающим фактором) $\vec H_{0} =N\vec M.$

Коэффициент размагничивания зависит от формы образца: возрастает с уменьшением длины и увеличением толщины. Теоретический расчет коэффициента размагничивания очень сложен и может быть выполнен только для однородно намагниченного эллипсоида вращения.

Сравнивая кривые намагничивания тел различных форм и размеров, можно сделать вывод: чем короче и толще образец, тем более пологий вид имеет кривая намагничивания. Отсюда следует, что при больших воздушных зазорах ход кривой намагничивания определяется не только магнитными свойствами материала, но и конструкцией цепи. Магнитная проницаемость тела всегда меньше магнитной проницаемости вещества и меньше зависит от намагничивающего поля, а также от изменений, вызванных внешними причинами (температурой, механическими напряжениями и т. д.).

Назад к описанию лабораторных работ «Электрические и магнитные свойства твердых тел» или далее к регистрации петли гистерезиса