Порядок выполнения работы. Задание 1. Определение основной кривой намагничивания

Задание 1. Определение основной кривой намагничивания.

1. Ознакомиться с работой звукового генератора PQ и электронного осциллографа РО в режиме измерения фигур Лиссажу.

2. Собрать схему в соответствии с рис. 16.8, при этом модуль ФПЭ-07 подключить к каналу 1 звукового генератора PQ (CH1).

3. Подготовить приборы к работе:

а) установить частоту выходного сигнала 2 кГц;

б) отключить развертку осциллографа, для чего нажать кнопку « x-y » на лицевой панели осциллографа.

4. Включить лабораторный стенд и приборы. Установить луч в центре экрана осциллографа, после чего, регулируя величину выходного напряжения на звуковом генераторе и усиление по оси У, установить максимальную петлю гистерезиса в пределах экрана, соответствующую магнитному насыщению образца. Уменьшая величину выходного напряжения, получить семейство частных циклов гистерезиса (рис. 16.5) – не менее 5 петель. Для каждой петли снять координаты «x» и «y» ее вершины и записать их в таблицу 16.2 (петли зарисовать на кальку с экрана);

По формулам (16.11) и (16.17) вычислить значения напряженности Н и индукции В вершин каждой петли гистерезиса и записать их в таблицу, используя следующие значения величин: d ₁ = 21,5×10^{-3 м,} d ₂ = 12×10^{-3 м,} b = 10×10^{-3 м,} N ₁ = 200, N ₂ = 100, R ₁ = 22 Ом, R ₂ = 2.9 кОм, С = 0,47 мкФ, где d ₁ – диаметр первичной обмотки тороида; d ₂ – диаметр вторичной обмотки тороида; N ₁ – число витков первичной обмотки; N ₂ – число витков вторичной обмотки; R ₁, R ₂ – добавочные сопротивления, k _X – коэффициент отклонения по каналу Х; k _X=0,3 В/дел. Построить основную кривую намагничивания: B=f (H).

Таблица 16.2.

Задание 2: Оценка работы перемагничивания А_п за один цикл.

1. Установить на экране осциллографа петлю гистерезиса максимальных размеров и зарисовать её на кальке в координатах x и y.

2. Скопировать эту петлю на миллиметровую бумагу, измерить ее площадь.

3. Определить работу перемагничивания за один цикл по формуле (16.20).

4. Результаты занести в таблицу 16.3.

Таблица 16.3.

Задание 3. Определение коэрцитивной силы H_c и остаточной индукции B_r.

1. По максимальной петле гистерезиса найти координату – x _c, соответствующую коэрцитивной силе – Н _с и y _ост, соответствующую B_r (см. рис. 16.5).

2. По формулам (16.11) и (16.17) рассчитать Н _с и B_r.

3. По полученному значению H _c определить группу ферромагнетика (мягкий или жесткий).

4. Данные занести в таблицу 16.3.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение магнитного момента. Чему равен орбитальный магнитный момент электрона в атоме?

2. Как связаны между собой орбитальный магнитный момент и механический момент импульса электрона в атоме?

3. Чему равен и как направлен момент силы, действующий на контур с током в магнитном поле? Как ведет себя контур с током в магнитном поле?

4. Дайте определение намагниченности вещества.

5. Что такое магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость вещества? Как они связаны между собой?

6. Каковы свойства парамагнетиков, диамагнетиков, ферромагнетиков?

7. Какова причина спонтанной намагниченности доменов в ферромагнетиках?

8. Как ведут себя домены при увеличении напряженности внешнего магнитного поля? Что означает насыщение ферромагнетика?

9. В чем заключается явление магнитного гистерезиса?

10. Объясните зависимость μ = f (H) (рис.16.6).