Кафедра физики. Изучение магнитных полей.. Группа: Р-184

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра физики

Отчёт

по лабораторной работе № 18

Изучение магнитных полей.

Студент: Дёмин Алексей

Группа: Р-184

Дата: 10.11.02

г. Екатеринбург ã 1997

Всякое вещество способно под действием внешнего магнитного поля намагничиваться, то есть приобретать магнитный момент.

B=mB₀-векторно. Здесь m- магнитная проницаемость вещества, которая показывает, во сколько раз изменяется магнитная индукция поля в веществе по сравнению с индукцией электромагнитного поля в вакууме.

m=B/B₀.

У исследуемых в данной лабораторной работе ферромагнетиков m<<1. Относительная проницаемость ферромагнетика изменяется при увеличении B₀ по экстремальному закону, проходящему через максимум. Максимальное значение этой величины является одной из важнейших характеристик ферромагнетика.

При изменении модуля направления B₀ магнитная индукция ферромагнитного образца изменяется по замкнутой кривой — петле гистерезиса. Её построение входит в одну из основных задач данной лабораторной работы.

Для намагничивания образец обматывается медной проволокой в изоляции. Кольцевая обмотка с правильно расположенными витками носит название тороида. Индукция B₀ намагничивающего поля создаётся током I₁ в этой обмотке и на оси тороида вычисляется по формуле:

; где N₁ -число витков намагничивающей обмотки тороида, D- диаметр витка.

Изменение магнитного потока через один виток проволоки во вторичной обмотке ровно:

Величина баллистического отброса j пропорциональна заряду, прошедшему через него:

j=kq.

Заряд q вычисляется как:

Учитывая всё это, получим:

, где -постоянный коэффициент =С полностью определяется параметрами установки.

Таким образом B=Cj.

· Средства измерения и их характеристики.

Наименование средства измерения	Предел измерений или номинальное значение	Цена деления шкалы	Класс точности
Амперметр	1А	0.02А	1.5
Реостат ползунковый	30 Ом
Магазин сопротивлений	100 кОм	0.1 Ом	0.2
Гальванометр	±70 дел	1 дел

Тороид:

N₁=7

N₂=10

D=(3.0±0.1)*10^-2м

Постоянная установки С =1.42*10^-2Тл/дел.

· Результаты измерений В(I)

Сила тока I₁ в тороиде, А	Индукция B₀ намагничивающего поля. (мкТл)	Отброс j₁ вправо, дел.	Отброс j₂ влево, дел.	j=(j₁+j₂)/2 дел.	Индукция В в образце, Тл*10^-2.	Относительная m
0.06	5.6	0.1	0.1	0.1	0.142	253.6
0.12	11.2			1.5	2.13	1901.8
0.18	16.8			3.5	4.97	2958.3
0.24	22.4			7.5	10.65	4754.5
0.30	28.0			15.5	22.01	7860.7
0.36	33.6			24.5	34.79	10354.2
0.42	39.2				46.86	11954.0
0.48	44.8			44.5	63.19	14104.9
0.54	50.4			50.5	71.71	14228.2
0.60	56.0			55.5	78.81	14073.2
0.66	61.6				85.20	13831.2
0.72	67.2			63.5	90.17	13418.2
0.78	72.8				93.72	12873.6
0.84	78.4				97.98	12497.4
0.90	84.0			77.5	110.05	13101.2
0.96	89.6				119.28	13312.5
1.00	93.3				123.54	13241.2

m_max=14228.2 .B_{0 max}=93.3 мкТл.B_max=1.2354.

Строим графики B = f(B₀), m= f(B₀).

Вывод: В данной лабораторной работе я исследовал кривую намагничивания баллистическим методом. В результате я измерил основные характеристики ферромагнитных материалов на примере выданного образца. Результаты измерений представлены в таблице и графически. Полученная на графике петля гистерезиса вполне соответствует аналогичной теоретической кривой.