SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM
Z FIZYKI
TEMAT
TEMPERATURA CURIE FERRYTÓW
INFORMATYKA GR. 5, SEKCJA 2
PLEWA ŁUKASZ
STYŁA ROBERT
ŚLOSARCZYK PRZEMYSŁAW
1.Wstęp teoretyczny.
Temperatura Curie ( Tc ) jest to pewna temperatura krytyczna, powyżej której ferromagnetyki tracą swoje właściwości ferromagnetyczne i zaczynają wykazywać własności paramagnetyczne. Temperatura Curie wyrażona jest wzorem :
( c2kTc ) / ( Mnas ) = 1
kTc - energia Boltzmana;
Mnas - namagnesowanie nasycenia;
- stała Weissa (1/3 * 2600);
- moment magnetyczny.
Ferromagnetyki są to magnetyki, dla których względna przenikalność magnetyczna jest bardzo duża ( rzędu setek i tysięcy ). Należą do nich między innymi nikiel, żelazo i kobalt. W ferromagnetykach występuje zjawisko spontanicznego namagnesowania. W pewnych obszarach atomy ustawiają się w tym samym kierunku względem ich momentów magnetycznych. Obszary te nazywane domenami mają w ferromagnetykach tendencję do uporządkowywania się wzdłuż linii zewnętrznego pola magnetycznego. Kiedy namagnesujemy substancję ferromagnetyczną umieszczając ją w zewnętrzym polu magnetycznym, można zaobserwować dwa efekty. Jednym z nich jest wzrost wielkości domen korzystnie zorientowanych kosztem domen o innej orientacji. Drugi efekt polega na tym, że kierunek orientacji wszystkich dipoli wewnątrz domeny może się się zmieniać jako całość, zbliżając się do kierunku pola. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta energia atomów. Powyżej temperatury Curie domeny ulegają zniszczeniu.
Temperatury Curie dla przykładowych ferromagnetyków :
Pierwiastek |
Temp. Curie [C] |
Ni |
358 |
Fe |
770 |
Co |
1127 |
Ferryty to spieki posiadające zarówno właściwości ferromagnetyczne, jak i półprzewodnikowe. Charakteryzuje je stosunkowo duży ( w porównaniu do klasycznych materiałów ferromagnetycznych ) opór właściwy dochodzący nawet do 106 [/cm], co skutecznie eliminuje straty na prądy wirowe.
2.Wyniki pomiarów, wykres
Temperatura [°C] |
wartość przy ogrzewaniu |
wartość przy chłodzeniu |
20 |
13,4 |
13,4 |
40 |
13,5 |
13,5 |
60 |
13,6 |
13,6 |
100 |
13,6 |
13,6 |
110 |
13,6 |
13,6 |
120 |
13,5 |
13,5 |
126 |
13,5 |
13,5 |
127 |
13,5 |
13,4 |
128 |
13,5 |
13,2 |
129 |
13,5 |
13 |
130 |
13,5 |
12,7 |
131 |
13,5 |
11,9 |
132 |
13,4 |
11,1 |
133 |
13,3 |
9,7 |
134 |
13,2 |
8,9 |
135 |
12,8 |
7,8 |
136 |
12,5 |
7,4 |
137 |
12,1 |
7 |
138 |
12 |
6,8 |
139 |
11,9 |
6,6 |
140 |
11,7 |
6,4 |
141 |
10,9 |
6,1 |
142 |
10 |
6,1 |
143 |
8,8 |
6,1 |
144 |
8 |
6 |
145 |
7,3 |
6 |
146 |
7 |
5,9 |
147 |
6,6 |
5,9 |
148 |
6,3 |
5,9 |
149 |
6,2 |
5,9 |
150 |
6,1 |
5,8 |
155 |
5,8 |
5,8 |
160 |
5,8 |
5,7 |
165 |
5,7 |
5,7 |
180 |
5,7 |
5,7 |
190 |
5,6 |
5,6 |
200 |
5,6 |
5,6 |
WYKRES ZALEŻNOŚCI INDUKCYJNOŚCI OD TEMPERATURY
3.Obliczenia, wzory, błędy pomiarowe
Po naniesieniu na wykres zależności indukcyjności od temperatury otrzymujemy pętlę histerezy, gdzie górna linia pokazuje zmianę indukcyjności przy podgrzewaniu, natomiast dolna - przy schładzaniu.
4.Wnioski