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.
[pic]
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:
[pic] [pic]
Используемые формулы:
[pic] [pic] [pic]
[pic] [pic] [pic]
Таблица № 1. Результаты расчетов.
|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.
[pic]
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.
[pic] [pic]
[pic]
Графики.
График зависимости В=В(Н) График зависимости (=((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.