 | Pobierz cały dokument sprawozdanie35.rg.mibm.wip.pw.fizyka.2.laborki.doc Rozmiar 225 KB |
Rafał Guzewicz
Gr. 27
Zespół 1
Ćwiczenie 35
Badanie pętli histerezy magnetycznej ferromagnetyków i ferrytów przy użyciu oscyloskopu.
1. Wiadomości wstępne.
Pojawienie się pętli histerezy na ekranie oscyloskopu jest wynikiem działania powszechnej siły tarcia, która występuje podczas przeorientowania domen w materiale. W wyniku działania zewnętrznego pola H wzrasta indukcja B w próbce (aż do wartości Bs -nasycenia) -krzywa pierwotnego namagnesowania. Przy zmniejszaniu pola zewnętrznego do 0, indukcja w próbce maleje osiągając wartość Br- indukcja szczątkowa- wykres jednak przechodzi inną drogą (krzywa II). Jeżeli przyłożymy teraz przeciwne pole H o wartości Hc zwanym polem koercji spowoduje zmalenie indukcji do zera. Przy dalszym wzroście pola natężenia H w tym kierunku indukcja będzie rosła osiągając nasycenie w kierunku przeciwnym (- BS). Idąc w drugą stronę otrzymujemy wykres symetryczny.
Przy dużym polu koercji o szerokiej pętli histerezy mówimy o ferromagnetyku twardym - wykorzystywanym m. in. do tworzenia magnesów trwałych. Gdy mamy małe pole koercji histerezy wąskiej pętli histerezy mówimy o ferromagnetyku miękkim - wykorzystywanym
m.in. do budowy rdzeni transformatorów.
Pole zawarte w pętli histerezy odpowiada pracy potrzebnej na przeorientowanie domen i jest miarą użyteczności materiału do konkretnych celów.
Podczas ćwiczenia zajmowaliśmy się badaniem pętli histerezy dla różnych materiałów.
W celu otrzymania pętli histerezy zastosowaliśmy oscyloskop. Schemat układu wykorzystanego w czasie ćwiczeń przedstawia poniższy rysunek:
Układ jest tak dobrany, aby wytwarzał sygnał napięciowy proporcjonalny do pola H (podawany jest on na płytki odchylające X) i sygnał napięciowy proporcjonalny do pola B (podawany na płytki odchylające Y).
2. Przebieg ćwiczenia
W pierwszym etapie ćwiczenia obserwowaliśmy obraz na ekranie oscyloskopu dla różnych materiałów. Pierwszym z nich musiał być ferromagnetyk miękki, ponieważ zaobserwowaliśmy na ekranie wąską pętlę histerezy. Dla drugiej próbki nie otrzymaliśmy żadnej pętli, więc był to paramagnetyk. Następne dwie próbki posiadały szeroką pętlę histerezy i wywnioskowaliśmy z tego, że są to materiały twarde.
W drugiej części ćwiczenia zbadaliśmy dwa toroidy, których parametry znajdują się w tabeli:
