Нижегородский Государственный Технический Университет. Лабораторная работа по физике № 2-26. Исследования магнитных полей в веществе. Выполнил студент Группы 99 – ЭТУ Наумов Антон Николаевич Проверил: Н. Новгород 2000г.
Цель работы: получение зависимостей индукции магнитного поля, намагниченности и магнитной проницаемости ферромагнетика от напряженности магнитного поля; наблюдение петли гистерезиса для различных ферромагнетиков; изучение магнитных цепей.
Практическая ценность работы: экспериментально изучаются важнейшие свойства ферромагнетиков наличных марок: НМ 3000, НМ 600, ППГ (прямоугольная петля гистерезиса). Теоретическая часть.
Опыт 1. Снятие основной кривой намагничивания (ОКН) ферромагнетика. Схема экспериментальной установки.
Собрали цепь по схеме, показанной на РИС. 1. Для этого вольтметры V1 и V2 подключили к клеммам A-B и С-D - на верхней крышке макета соответственно. Переключатель К поставили в позицию 1. При этом исследовали трансформатор, кольцевой сердечник которого выполнен из ферита марки НМ 600, сопротивление R0=1 Ом. Таким образом, показания вольтметров численно равны: V1 - эффективному значению тока, текущего в текущей обмотке исследуемого трансформатора; V2 эффективному значению ЭДС во вторичной обмотке. С помощью движка потенциометра R установили ток равный 0, 5 А и плавно уменьшили его до нуля. Сняли показания вольтметров V1 и V2. Данные для расчетов: Используемые формулы: Таблица № 1. Результаты расчетов. № U1, В e2, В Im, А em, В Hm, А/м ВmЧ102, Тл JmЧ10-3, А/м mЧ102 1 0, 04 0, 01 0, 06 0, 02 3, 75 0, 1 0, 78 2, 1 2 0, 10 0, 18 0, 14 0, 25 8, 75 1, 6 12, 77 14, 6 3 0, 14 0, 34 0, 20 0, 48 12, 50 3, 1 24, 61 19, 7 4 0, 21 0, 73 0, 30 1, 03 18, 75 6, 6 52, 50 28, 0 5 0, 29 1, 13 0, 41 1, 60 25, 63 10, 2 81, 25 31, 7 6 0, 36 1, 42 0, 51 2, 01 31, 88 12, 8 102, 02 32, 0 7 0, 40 1, 57 0, 57 2, 22 35, 63 14, 1 112, 23 31, 5 8 0, 48 1, 79 0, 68 2, 53 42, 50 16, 1 127, 93 30, 1 9 0, 54 1, 91 0, 76 2, 70 47, 50 17, 2 136, 80 28, 8 10 0, 59 1, 99 0, 83 2, 81 51, 86 17, 9 142, 62 27, 5 11 0, 65 2, 10 0, 92 2, 97 57, 50 18, 9 150, 08 26, 1 12 0, 70 2, 14 0, 99 3, 03 61, 88 19, 3 153, 46 24, 8 13 0, 76 2, 22 1, 07 3, 14 66, 88 20, 0 159, 17 23, 8 14 0, 84 2, 29 1, 19 3, 24 74, 38 20, 6 164, 38 22, 1 15 0, 90 2, 33 1, 27 3, 30 79, 38 21, 0 167, 49 21, 1 16 0, 95 2, 36 1, 34 3, 34 83, 75 21, 3 169, 18 20, 2 17 1, 00 2, 40 1, 41 3, 39 88, 13 21, 6 171, 85 19, 5 Опыт 2. Наблюдение петли гистерезиса.
Для изготовления постоянного магнита лучше использовать ППГ, так как его коэрцитивная сила больше, чем у НМ-3000, а поэтому его сложней размагнитить.
Для изготовления сердечника силового трансформатора лучше взять ферромагнетик с меньшей коэрцитивной силой, чтобы снизить затраты на его перемагничивание. Опыт 3. Исследование сердечника с зазором. Графики. График зависимости В=В(Н) График зависимости m=m(Н) График зависимости J=J(H)
Вывод: на этой работе мы получили зависимости индукции магнитного поля, намагниченности и магнитной проницаемости ферромагнетика от напряженности магнитного поля; наблюдали за петлей гистерезиса для различных ферромагнетиков; изучили магнитные цепи.