SPRAWOZDANIE ćw. 34

Bielinski Rafał A-21 zespół 5

Wyznaczanie podatności magnetycznej χ paramagnetyków i diamagnetyków.

1. Opis doświadczenia

Celem doświadczenie jest zbadanie podatności magnetycznej diamagnetyków i paramagnetów oraz sprawdzenie ich zachowania w polu magnetycznym. Łączymy wagę elektroniczną z komputerem i podłączamy je do zasilania. W ten sposób zapisywane będą nasze pomiary. Z uwagi na czułość wagi elektronicznej, należy zachować ciszę i spokój, inaczej wyniki pomiarów mogą być zaburzone. Próbkę określonego materiału wsuwamy w szklaną rurkę połączoną z uchwytem kwarcowym, który z kolei połączony jest z ustrojem wagi. W ten sposób waga odczytuje wyniki. Następnie na komputerze uruchamiamy program gwrun oraz zbior sila6.gni i czekamy na załadowanie. Ustawiamy wartość natężenia na 0 [A] i wciskamy Start. Zapisujemy 3 wyniki, następnie zmieniamy napięcie, co 3 ampery i ponownie dokonujemy pomiarów, aż dojdziemy do 18 amperów. Po dokonaniu pomiarów zatrzymujemy program i zmieniamy próbkę. Powtarzamy doświadczenie dla wegla, mosiądzu i aluminium i grafitu. Korzystając z wykresu odczytaliśmy pola magnetyczne przy różnych wartościach prądu

S wagi = 1,2 cm

N= 200

Korzystając z wykresu odczytaliśmy natężenie pola magnetycznego dla przy różnych wartościach prądu. Wyniki zamieszczamy w tabelce.

Lp.	1	2	3	4	5	6	7
I [A]	0	3	6	9	12	15	18
H [A/m]	0	120000	170000	215000	250000	280000	310000

Dokonaliśmy również pomiaru średnicy każdej z próbek.

mosiądz	grafit	aluminium	miedź
10.42	9.51	10.43	10.40
10.415	9.515	10.48	10.39
10.39	9.525	10.53	10.37
Wartości średnie
10.41 [mm]	9,52 [mm]	10,48 [mm]	10.39 [mm]

Wyliczenie pola przekroju ze wzoru

Mosiądz - 10,41 (27,09mm = 0,02709m)

Grafit - 09,52 (22,66mm = 0,02266m)

Aluminium - 10,48 (27,46mm = 0,02746m)

Miedź - 10,39 (26,99mm = 0,02699m)

Korzystając ze wzorów obliczamy podatność magnetyczną oraz współczynnik nachylenia prostej ilustrującej wykres siły F w funkcji H² , gdzie H - natężenie pola magnetycznego.

; współczynnik nachylenia

Wyniki pomiarów próbek zamieściliśmy w tabelkach:

mosiądz				aluminium				miedź					grafit
Czas [s]	Prąd [A]	Siła [μN]	Śr F	Czas [s]	Prąd [A]	Siła [μN]	Śr F	Czas [s]	Prąd [A]	Siła [μN]	Śr F	Czas [s]		Prąd [A]	Siła [μN]	Śr F
0,25	0	-1	0	0,25	0	-16	-14	0,25	0	5	6,5	0,25		0	17	17,6
9	0	0			5	0		-13		10		0	7		5,75		0	18
16,75	0	1			9	0		-13		15,75		0	8		9,75		0	17
44,25	3	393		392	39	3		-5	-5	35,25		3	9	7,3	44		3	-11	-11,3
60	3	391			44	3		-5		50,25		3	6		57,25		3	-13
69,5	3	392			48,5	3		-6		65,5		3	7		64,25		3	-10
96,75	6	1522		1520	71,75	6		-4	0	94,75		6	10	10,6	93,25		6	-90	-91,3
103,25	6	1520			80,75	6		2		100,5		6	11		102,25		6	-92
110,25	6	1518			88,5	6		2		110,25		6	10		107		6	-92
134,75	9	2736		2727	118,25	9		15	16	134,75		9	9	5	135		9	-214	-213
147,5	9	2724			127,75	9		17		145,5		9	7		153,5		9	-210
151,75	9	2722			132,25	9		16		151,5		9	0		162		9	-215
196,25	12	3948		3933	153	12		35	34	198,5		12	-4	-4,6	207		12	-371	-373
203,75	12	3940			157,25	12		34		205,25		12	-4		211,5		12	-373
232,75	12	3912			161	12		34		233,5		12	-5		216,75		12	-374
285,5	15	5148		5155	183	15		60	58	280,75		15	-30	-36	242		15	-559	-559,6
294,5	15	5161			189,75	15		57		290,5		15	-39		246,5		15	-559
299,5	15	5156			194,75	15		56		300,5		15	-40		251,25		15	-560
337,5	18	6369		6361	217,25	18		82	82	335,5		18	-66	-69	276,25		18	-752	-751
345,25	18	6357			221,25	18		82		340,25		18	-73		280,5		18	-754
352	18	6356			237,25	18		82		349		18	-72		286,25		18	-751

1. Obliczenia:

Obliczam wartość χ dla mosiądzu.

Obliczam wartość χ dla aluminium

Obliczam wartość χ dla miedzi.

Obliczam wartość χ dla grafitu

2. Wnioski

Jak widać z obliczeń różne materiały różnie reagują na pole magnetyczne i mają różną podatność magnetyczną. Można je podzielić na 3 grupy- ferromagnetyki, paramagnetyki i diamagnetyki. Paramagnetykiem okazał się mosiądz, będący wciągany w pole magnetyczne. Grafit zaś okazał się diamagnetykiem. Aluminium początkowo zachowywało się jak diamagnetyk, ale w skutek dużego natężenia zmieniło się w paramagnetyk. Miedź zaś wręcz przeciwnie, początkowo paramagnetyczna zmienia się w diamagnetyk. Podczas wykonywania ćwiczenia mieliśmy do czynienia z próbkami diamagnetyków i paramagnetyków i poznaliśmy sposób ich określania

---