Politechnika Œl¹ska
Wydzia³ AEiI
Kierunek AiR
Æwiczenie laboratoryjne z fizyki
Wyznaczanie temperatury Curie
Grupa 1
Sekcja 7
Janusz Fober
Ferromagnetyki s¹ to substancje, w których wystêpuje uprz¹dkowanie wektorów momentów magnetycznych w pewnych obszarach zwanych domenami. Pod wp³ywem zewnêtrznego pola magnetycznego nastêpuje taki ruch œcianek domen, aby mo¿liwie najwiêksza objêtoœæ kryszta³u mia³a momenty magnetyczne domen skierowane równolegle do kierunku pola magnetycznego. Stan nasycenia wystêpuje wtedy, gdy ca³y kryszta³ jest jednorodnie namagnesowany. Poniewa¿ ruch œcianek domen jest procesem skokowym, obserwuje siê charakterystyczn¹ schodkow¹ strukturê krzywej namagnesowania w funkcji zewnêtrznego pola magnetycznego. Ruchy termiczne sieci krystalicznej bêd¹ jednak niszczy³y to uporz¹dkowanie. Temperaturê, w której to uporz¹dkowanie ca³kowicie zniknie nazywamy temperatur¹ Curie. Wtedy ferromagnetyk staje siê paramagnetykiem. W przypadku ferromagnetyków zale¿noœæ podatnoœci magnetycznej od temperatury opisuje prawo Curie-Weissa:
1
gdzie
C-sta³a Curie
Δ-sta³a materia³owa równa temperaturze Curie dla danej substancji
Zasada wyznaczenia temperatury Curie w naszym doœwiadczeniu opiera siê na pomiarze natê¿enia pr¹du p³yn¹cego w uzwojeniu wtórnym transformatora o rdzeniu ferrytowym. W momencie, gdy na temperatura wzroœnie do wartoœci Curie, ferromagnetyk stanie siê paramagnetykiem i pr¹d w uzwojeniu wtórnym gwa³townie zmaleje.
W naszym doœwiadczeniu po zmontowaniu obwodu
notujemy wskazania mierników w odstêpach 1 min. Poszczególne wartoœci odczytano z nastêpuj¹c¹ dok³adnoœci¹:
Δi=0,02 [µA]
Δε=0,1 [mV]
Nastêpnie metod¹ regresji liniowej wyprowadzamy wzór na zale¿noœæ temperatury od si³y elektromotorycznej termoogniwa (patrz tab. 2).
2
A=24,15
B=289,45
3
ΔT=2,45
Sporz¹dzamy wykres zale¿noœci pr¹du p³yn¹cego w uzwojeniu wtórnym od temperatury rdzenia. Z wykesu odczytujemy wartoœæ temperatury Curie.
T=375±2,5[K]
Na ewetual¹ niedok³adnoœæ pomiarow¹ mog³o mieæ wp³yw niedok³adne wypozocjonowanie mierników. Rozbie¿noœci mog³y byæ spowodowane równie¿ tym, ¿e termopara pokazywa³a nam temperaturê zewnêtrzn¹ rdzenia, która mog³a siê ró¿niæ od temperatury wewnêtrznej rdzenia.