Badanie zjawiska histerezy magnetycznej ferromagnetyków
CZĘŚĆ TEORETYCZNA
BUDOWA OSCYLOSKOPU
Oscyloskop elektroniczny jest uniwersalnym przyrządem laboratoryjnym służącym do obserwacji, rejestracji i pomiarów napięć elektrycznych zmieniających się w czasie. Podstawowym elementem oscyloskopu jest lampa oscyloskopowa. W skład oscyloskopu wchodzą ponadto wzmacniacze pionowego kanału Y i poziomego X, generator podstawy czasu i urządzenie zasilające.
Lampa oscyloskopowa jest to opróżniona z powietrza szklana rura, w której wzdłuż osi symetrii umieszczony jest system elektrod. na dnie stożkowo poszerzonej rury znajduje się ekran fluoryzujący. Katoda pośrednio żarzona jest umieszczona wewnątrz osłony metalowej, zwanej cylindrem Wehnetta. Cylinder ma potencjał ujemny względem katody. Przy zmianie wartości tego potencjału zmienia się natężenie wiązki elektronów co powoduje zmianę jasności plamki świetlnej na ekranie. Do odchylenia wiązki elektronów od kierunków osiowego służą dwie pary płytek odchylających. Płytki umiezczone poziomo służą do odchylania pionowego, natomiast płytki umieszczone pionowo służą do odchylania poziomego.
Zasilacz dostarcza elektrodom lamp odpowiednich napięć. Wzmacniacze wzmacniające przebiegi o małej amplitudzie pozwalają na obserwację interesujących szczegółów. Generator podstawy czasu jest żródłem napięcia o kształcie piłozębnym. Napięcie to doprowadzone do płytek odchylenia poziomego spełnia rolę poziomej osi czasowej.
FERROMAGNETYCZNE WŁASNOŚCI MATERII
Pole magnetyczne w ośrodkach można scharakteryzować za pomocą następujących wielkości wektorowych: indukcji magnetycznej , natężenia pola magnetycznego i polaryzacji magnetycznej . Ogólny związek między tymi wektorami ma postać:
,
gdzie: mo - przenikalność magnetyczna próżni (Vs/Am).
Podatność magnetyczna H i przenikalność magnetyczna m charakteryzują własności magnetyczne ośrodka. W zależności od znaku i wartości H oraz m ośrodki dzielą się na:
- diamagnetyki (H < 0 i m < 1),
- paramagnetyki (H > 0 i m > 1),
- ferromagnetyki (H >> 0 i m >> 1) oraz m = const.
Diamagnetyki i paramagnetyki należą do materiałów słabo magnetycznych, ich przenikalność jest bliska jedności. Ferromagnetyki mają bardzo dużą przenikalność magnetyczną. Każdy ferromagnetyk ma strukturę domenową. Spiny w każdej domenie są uporządkowane jednakowo, lecz zorientowane w innym kierunku niż spiny sąsiednich domen. Pomimo tego, że lokalne namagnesowanie wewnątrz domen osiąga nasycenie, całkowity moment magnetyczny próbki zwykle równy jest zero. Zewnętrzne pole magnetyczne powoduje uporządkowanie domen w kierunku tego pola. Proces ten może zachodzić dwoma sposobami:
- w słabych zewnętrznych polach magnetycznych objętości domen korzystniej zorientowanych w stosunku do zewnętrznego pola wzrastają kosztem domen zorientowanych niekorzystnie,
- w silnych zewnętrznych polach magnetycznych kierunek namagnesowania w obszarze domen obraca się w kierunku zewnętrznego pola.