14.7. Содержание отчета

1. Название работы. Цель работы.

2. Используемое оборудование и схемы электрических соединений.

3. Результаты измерений.

4. Результаты расчётов и построенные опытные зависимости (графики).

5. Краткие выводы по каждой работе, анализ полученных результатов:

– сравнение опытных зависимостей (графиков) с теоретическими;

– сравнение полученных экспериментальных значений с табличными, с обязательными ссылками на источники информации;

– сопоставление их расхождений с точностью измерений.

6. Обобщающий вывод по всей лабораторной работе. Вывод включает в себя:

а) основные численные результаты работы;

б) погрешность измерений, в случае относительной погрешности более 15% обязательны анализ и указание причин, приведших к снижению точности эксперимента.

14.8. Контрольные вопросы

1. Какова физическая природа точки Кюри? Как её определить эксперимен­тально?

2. Приведите определение парамагнитного состояния вещества?

3. Как и почему изменяется индукция насыщения ферромагнетиков при из­менении температуры?

4. Приведите выражение для определения магнитного момента атома фер­ромагнетика.

Лабораторная работа № 15

ИЗУЧЕНИЕ МАГНИТОТВЁРДЫХ МАТЕРИАЛОВ

15.1. Цель работы

Исследование кривой размагничивания магнитотвёрдых материалов, определение удельной энергии постоянного магнита.

15.2. Задачи работы

15.3. Краткие теоретические сведения

Метод измерения. Основными свойствами магнитотвердых материалов являются коэффици­ент возврата µ_Δ и удельная магнитная энергия W_A.

Коэффициент возврата определяется как тангенс угла наклона прямой воз­врата:

, (15.1)

где: ΔB – изменение магнитной индукции на прямом участке линии возвра­та; ΔH – изменение напряженности поля; µ₀ =4π 10^–7 Гн/м – магнитная постоянная.

Измерение индукции производится датчиком на основе эффекта Холла.

Эффект Холла — появление в проводнике (или в полупроводнике) с плот­ностью тока, помещенном в магнитное поле напряжения U в направлении, перпендикулярном векторам и. Эффект открыт в 1879 г. американским фи­зиком Э. Г. Холлом, который экспериментально установил следующее выраже­ние для напряжения:

, (15.2)

где R – коэффициент пропорциональности (коэффициент Холла), его ве­личина и знак зависят от химического состава проводника, от температуры и за­ряда носителей тока; I – сила тока в образце; В – индукция магнитного поля; d – толщина образца. Формулу (15.2) запишем в виде:

, (15.3)

где

Лабораторный индикатор индукции настроен таким образом, что k = 1, то есть напряжение 1 В на выходе соответствует индукции 1 Тл.

Закон полного тока для магнитной цепи:

(3.30)

где: Н_м – напряженность магнитного поля создаваемого постоянным маг­нитом; h_м - высота магнита; Н_δ - индукция в воздушном зазоре; δ – толщина воздушного зазора.

Индукция в воздушном зазоре определяется по формуле:

(15.31)

Подставив из формулы (15.30) значение напряженности в воздушном зазоре и выразив Н_м, получим:

(15.32)

Для лабораторной установки: δ₁=2.5мм; δ₂=4мм; h_м=3мм.

Удельную магнитную энергию во внешнем пространстве найдем как пло­щадь под кривой размагничивания, а так как она будет представлять собой пря­моугольный треугольник со сторонами В_А и Н_А, энергия будет равна:

(15.33)