Исследования магнитных полей в веществе

ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В ВЕЩЕСТВЕ

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

№	U 1 , В	e 2 , В	I m , А	e m , В	H m , А/м	В mЧ 10 2 , Тл	J mЧ 10 -3 , А/м	m Ч 10 2
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