Lab 34, MIBM WIP PW, fizyka 2, laborki fiza(2), 34-Wyznaczanie podatności magnetycznej paramagnetyków i diamagnetyków

Pobierz cały dokument
lab.34.mibm.wip.pw.fizyka.2.laborki.fiza.2.34.doc
Rozmiar 71 KB

Fragment dokumentu:

SPRAWOZDANIE

Temat: Wyznaczanie podatności magnetycznej α paramagnetyków i diamagnetyków.

Schemat stanowiska pomiarowego:

0x08 graphic

0x08 graphic

Z ~220V

0x08 graphic

0x08 graphic

P

0x08 graphic

0x08 graphic

O

0x08 graphic

0x08 graphic

ZASILACZ

Opis metody pomiarowej

Badana próbka P w kształcie walca o przekroju S₀ przyczepiona jest do szalki wagi laboratoryjnej, a jej ciężar jest zrównoważony przez odważniki znajdujące się na drugiej szalce. Włączenie zasilania elektromagnesu spowoduje naruszenia równowagi (diamagnetyk będzie wypychany, a paramagnetyk wciągany) przez pole magnetyczne. Aby przywrócić równowagę należy dołożyć na odpowiednią szalkę dodatkowy odważnik Δm

Wyniki pomiarów:

masa wytarowania wagi m₀=2,47g

wyniki i obliczenia dla próbki z aluminium

Aluminium		paramagantyk
Lp.		m	I [A]	H [10⁵A/m]
1	bez pola	17,39	-	-
2	z polem	17,41	16,5	3,2
3	z lampą	17,42	16,5	3,2

Jak wynika z powyższej tabelki wartość Δm po włączeniu pola magnetycznego wynosi Δm=0,02g przy polu H=3,2*10⁵A/m, generowanym przez prąd o natężeniu I=16,5 A.

Wartość podatności magnetycznej α obliczamy ze wzoru:

gdzie: Δm - zmiana ciężaru po przyłożeniu pola magnetycznego.

g₀- przyspieszenie ziemskie =9,81 m/s²

H - wartość natężenia pola magnetycznego

μ₀= 4Π*10^-7N/A²

S₀- średnica próbki oznaczana D_śr

gdzie D_śr

Lp.	D [mm]
1	10,00
2	10,10
3	10,10
4	10,30
5	10,20
D_śr	10,14

wartość D była mierzona z błędem ΔD=0,1 mm

D_śr=(10,1±0,1)mm

Podstawiając powyższe wartości do wzoru:
otrzymujemy iż

α= 0,38329

Błąd tej wartości obliczamy metodą różniczki zupełnej:

0x01 graphic
=0,0352

Tak więc ostateczny wynik wynosi:

α=0,38±0,04

wyniki i obliczenia dla próbki z grafitu

Grafit		diamagnetyk
Lp.		m	I [A]	H [10⁵A/m]
1	bez pola	12,96
2	z polem	13,04	15,8	3

Jak wynika z powyższej tabelki wartość Δm po włączeniu pola magnetycznego wynosi Δm=0,08g przy polu H=3*10⁵A/m, generowanym przez prąd o natężeniu I=15,8 A.