|   Исследования магнитных полей в веществе (№26)  |   
   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. 
  
 
     
   
 |