Исследования магнитных полей в веществе
Исследования магнитных полей в веществе
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.
U
1
, В
e
2
, В
I
m
,
А
e
m
, В
H
m
,
А/м
В
mЧ
10
2
, Тл
J
mЧ
10
-3
, А/м
m Ч 10
2
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.
|
