Исследования магнитных полей в веществе (№26)

Нижегородский Государственный Технический Университет.

Лабораторная работа по физике № 2-26.

Исследования магнитных полей в веществе.

Выполнил студент

Группы 99 – ЭТУ

Наумов Антон Николаевич

Проверил:

Н. Новгород 2000г.

Цель работы: получение зависимостей индукции магнитного поля, намагниченности и магнитной проницаемости ферромагнетика от напряженности магнитного поля; наблюдение петли гистерезиса для различных ферромагнетиков; изучение магнитных цепей.

Практическая ценность работы: экспериментально изучаются важнейшие свойства ферромагнетиков наличных марок: НМ 3000, НМ 600, ППГ (прямоугольная петля гистерезиса).

Теоретическая часть.

Опыт 1. Снятие основной кривой намагничивания (ОКН) ферромагнетика.

Схема экспериментальной установки.

Собрали цепь по схеме, показанной на РИС. 1. Для этого вольтметры V1 и V2 подключили к клеммам A-B и С-D - на верхней крышке макета соответственно. Переключатель К поставили в позицию 1. При этом исследовали трансформатор, кольцевой сердечник которого выполнен из ферита марки НМ 600, сопротивление R0=1 Ом. Таким образом, показания вольтметров численно равны: V1 - эффективному значению тока, текущего в текущей обмотке исследуемого трансформатора; V2 - эффективному значению ЭДС во вторичной обмотке. С помощью движка потенциометра R установили ток равный 0,5 А и плавно уменьшили его до нуля. Сняли показания вольтметров V1 и V2.

Данные для расчетов:

Используемые формулы:

Таблица № 1. Результаты расчетов.

№	U1, В	e2, В	Im, А	em, В	Hm,А/м	Вm×102,Тл	Jm×10-3,А/м	m×102
1	0,04	0,01	0,06	0,02	3,75	0,1	0,78	2,1
2	0,10	0,18	0,14	0,25	8,75	1,6	12,77	14,6
3	0,14	0,34	0,20	0,48	12,50	3,1	24,61	19,7
4	0,21	0,73	0,30	1,03	18,75	6,6	52,50	28,0
5	0,29	1,13	0,41	1,60	25,63	10,2	81,25	31,7
6	0,36	1,42	0,51	2,01	31,88	12,8	102,02	32,0
7	0,40	1,57	0,57	2,22	35,63	14,1	112,23	31,5
8	0,48	1,79	0,68	2,53	42,50	16,1	127,93	30,1
9	0,54	1,91	0,76	2,70	47,50	17,2	136,80	28,8
10	0,59	1,99	0,83	2,81	51,86	17,9	142,62	27,5
11	0,65	2,10	0,92	2,97	57,50	18,9	150,08	26,1
12	0,70	2,14	0,99	3,03	61,88	19,3	153,46	24,8
13	0,76	2,22	1,07	3,14	66,88	20,0	159,17	23,8
14	0,84	2,29	1,19	3,24	74,38	20,6	164,38	22,1
15	0,90	2,33	1,27	3,30	79,38	21,0	167,49	21,1
16	0,95	2,36	1,34	3,34	83,75	21,3	169,18	20,2
17	1,00	2,40	1,41	3,39	88,13	21,6	171,85	19,5

Опыт 2. Наблюдение петли гистерезиса.

Для изготовления постоянного магнита лучше использовать ППГ, так как его коэрцитивная сила больше, чем у НМ-3000, а поэтому его сложней размагнитить.

Для изготовления сердечника силового трансформатора лучше взять ферромагнетик с меньшей коэрцитивной силой, чтобы снизить затраты на его перемагничивание.

Опыт 3. Исследование сердечника с зазором.

Графики.

График зависимости В=В(Н) График зависимости m=m(Н)

График зависимости J=J(H)

Вывод: на этой работе мы получили зависимости индукции магнитного поля, намагниченности и магнитной проницаемости ферромагнетика от напряженности магнитного поля; наблюдали за петлей гистерезиса для различных ферромагнетиков; изучили магнитные цепи.