Nr ćw. 208 |
11.03 2010
|
|
Wydział Technologii Chemicznej |
Semestr II |
Grupa nr Czwartkowa 13:00 |
|
Przygotowanie |
Wykonanie |
Ocena ost. |
||
„ Wyznaczanie pętli histerezy ferromagnetyków za pomocą halotronu”
Wstęp teoretyczny
W fizyce ferromagnetyk to ciało, które wykazuje własności ferromagnetyczne. Znajdują się w nim obszary stałego namagnesowania (tzw. domeny magnetyczne), wytwarzające wokół siebie pole magnetyczne (jak małe magnesy). Do ferromagnetyków należą m.in. żelazo, kobalt, nikiel i niektóre stopy oraz metale przejściowe z grupy żelaza i metale ziem rzadkich. Ferromagnetyki posiadają właściwości ferromagnetyczne poniżej temperatury Curie. Występuje w nich zjawisko nasycenia magnetycznego - wszystkie elementarne dipole magnetyczne ustawiają się w kierunku zewnętrznego pola magnetycznego. Temperatura Curie (oznaczana TC) - temperatura, powyżej której ferromagnetyk gwałtownie traci swoje właściwości magnetyczne i staje się paramagnetykiem, zjawisko to wynika ze zmiany fazy ciała stałego
Przenikalność magnetyczna jest to wielkość określająca zdolność danego materiału (ośrodka) do zmiany indukcji magnetycznej pod wpływem natężenia pola magnetycznego.
Przenikalność magnetyczna bezwzględna próżni, zgodnie z danymi opublikowanymi w 2002 roku przez Komitet Danych dla Nauki i Techniki (CODATA), jest skalarem, który oznacza się symbolem μ0 i którego wartość wynosi w układzie SI:
Dla próżni doskonałej spełnione jest więc równanie:
Natężenie pola magnetycznego - wielkość wektorowa charakteryzująca pole magnetyczne, w ogólnym przypadku określana z użyciem prawa Ampera wzorem:
gdzie:
- natężenie pola magnetycznego,
I - prąd przepływający przez dowolną powierzchnię rozpiętą na zamkniętym konturze C.
Jego jednostką w układzie SI jest A/m (amper na metr).
Domeny ferromagnetyczne-niewielkie obszary wewnątrz ferromagnetyku różniące się kierunkiem spontanicznego namagnesowania. Ferromagnetyk podzielony na wiele domeny ferromagnetyczne może na zewnątrz nie wykazywać żadnego namagnesowania, dopiero umieszczenie go w polu magnetycznym porządkuje domeny czyniąc zeń magnes trwały.
Halla zjawisko (efekt), zjawisko powstania różnicy potencjałów U pomiędzy przeciwległymi ściankami półprzewodnika lub metalu w kierunku prostopadłym zarówno do kierunku przepływu prądu I, jak i do kierunku wektora indukcji zewnętrznego pola magnetycznego B.
Siła Lorentza — siła jaka działa na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym poruszającą się w polu elektromagnetycznym.
Hallotron - urządzenie, którego zasada działania opiera się na klasycznym efekcie Halla. Najpopularniejszym jego zastosowaniem jest pomiar pola magnetycznego.
Obliczenia:
Dane: prąd halotronu ih = 12 [ x 10-3 A ]
gęstość uzwojenia magnesującego n = 6 [ zw / cm ]
czułość halotronu - γ = 180 [ V / AT]
Tabela wyników otrzymanych w trakcie ćwiczenia i obliczeń na nich.
J h |
U b |
H |
Delta H |
B |
Delta B |
A |
V |
A/m |
A/m |
T |
T |
0 |
-0,07 |
0 |
6 |
-0,03 |
0,014 |
0,29 |
-0,042 |
174 |
6 |
-0,02 |
0,014 |
0,54 |
-0,015 |
324 |
6 |
-0,01 |
0,014 |
0,69 |
0 |
414 |
6 |
0,00 |
0,014 |
0,82 |
0,013 |
492 |
6 |
0,01 |
0,014 |
1,17 |
0,048 |
702 |
6 |
0,02 |
0,014 |
1,53 |
0,087 |
918 |
6 |
0,04 |
0,014 |
2,01 |
0,135 |
1206 |
6 |
0,06 |
0,014 |
2,27 |
0,158 |
1362 |
6 |
0,07 |
0,014 |
2,64 |
0,188 |
1584 |
6 |
0,09 |
0,014 |
2,87 |
0,203 |
1722 |
6 |
0,09 |
0,014 |
3 |
0,212 |
1800 |
6 |
0,10 |
0,014 |
2,83 |
0,208 |
1698 |
6 |
0,10 |
0,014 |
2,44 |
0,2 |
1464 |
6 |
0,09 |
0,014 |
2,09 |
0,191 |
1254 |
6 |
0,09 |
0,014 |
1,78 |
0,182 |
1068 |
6 |
0,08 |
0,014 |
1,59 |
0,176 |
954 |
6 |
0,08 |
0,014 |
1,27 |
0,164 |
762 |
6 |
0,08 |
0,014 |
0,77 |
0,142 |
462 |
6 |
0,07 |
0,014 |
0,55 |
0,131 |
330 |
6 |
0,06 |
0,014 |
0,37 |
0,12 |
222 |
6 |
0,06 |
0,014 |
0 |
0,093 |
0 |
6 |
0,04 |
0,014 |
-0,23 |
0,07 |
-138 |
6 |
0,03 |
0,014 |
-0,47 |
0,044 |
-282 |
6 |
0,02 |
0,014 |
-0,77 |
0,013 |
-462 |
6 |
0,01 |
0,014 |
-1,15 |
-0,02 |
-690 |
6 |
-0,01 |
0,014 |
-1,43 |
-0,048 |
-858 |
6 |
-0,02 |
0,014 |
-1,92 |
-0,098 |
-1152 |
6 |
-0,05 |
0,014 |
-2,25 |
-0,127 |
-1350 |
6 |
-0,06 |
0,014 |
-2,46 |
-0,144 |
-1476 |
6 |
-0,07 |
0,014 |
-2,82 |
-0,173 |
-1692 |
6 |
-0,08 |
0,014 |
-3 |
-0,187 |
-1800 |
6 |
-0,09 |
0,014 |
-2,63 |
-0,179 |
-1578 |
6 |
-0,08 |
0,014 |
-2,35 |
-0,173 |
-1410 |
6 |
-0,08 |
0,014 |
-1,98 |
-0,164 |
-1188 |
6 |
-0,08 |
0,014 |
-1,91 |
-0,162 |
-1146 |
6 |
-0,08 |
0,014 |
-1,66 |
-0,155 |
-996 |
6 |
-0,07 |
0,014 |
-1,33 |
-0,143 |
-798 |
6 |
-0,07 |
0,014 |
-1,08 |
-0,132 |
-648 |
6 |
-0,06 |
0,014 |
-0,87 |
-0,124 |
-522 |
6 |
-0,06 |
0,014 |
-0,69 |
-0,115 |
-414 |
6 |
-0,05 |
0,014 |
-0,57 |
-0,108 |
-342 |
6 |
-0,05 |
0,014 |
-0,46 |
-0,102 |
-276 |
6 |
-0,05 |
0,014 |
-0,34 |
-0,094 |
-204 |
6 |
-0,04 |
0,014 |
-0,21 |
-0,085 |
-126 |
6 |
-0,04 |
0,014 |
0 |
-0,068 |
0 |
6 |
-0,03 |
0,014 |
3
Wyszukiwarka