Feromagnetikų histerezės reiškinio tyrimas

Ištrauka

Laboratorinis darbas 
Feromagnetikų histerezės reiškinio tyrimas

Turinys
Užduotis_________________________________________________________________________2
Eksperimento teorinis pagrindimas____________________________________________________2
Darbo priemonės__________________________________________________________________2
Eksperimentinis stendas____________________________________________________________2
Pasiruošimas darbui________________________________________________________________2
Eksperimento vykdymas____________________________________________________________2

Užduotis
Ištirti histerezės reiškinį feromagnetikuose, išmatuoti magnetinės indukcijos priklausomybę
nuo magnetinio lauko stiprumo.
Eksperimento teorinis pagrindimas
Feromagnetikų savybės yra nulemtos jų domeninės struktūros. Domenai – tai mažos (~10-3
cm) sritys, kuriose atomų sukinio momentai yra orientuoti viena kryptimi. Vieno
atomo magnetinį momentą, pavyzdžiui, geležies, nulemia keturi išoriniai
atomo elektronai.
Šie momentai sudėtingai sąveikauja su kitų į domeną įeinančių atomų
sukinių momentais, todėl jie suorientuojami viena kryptimi ir taip sudaro stiprius mikromagnetus.
Skirtingų domenų magnetiniai laukai dėl kristalų defektų ir kitų netobulumų išsidėstę netvarkingai,
ir didelio feromagnetiko gabalo suminis magnetinis momentas yra lygus 0.
Magnetiniame lauke domenų magnetiniai momentai orientuojami magnetinio lauko
kryptimi, kol nepasiekiamas įmagnetėjimo įsotinimas, kai visų domenų magnetiniai momentai
tampa lygiagrečiais. Tokiame taške magnetinė skvarba yra didžiausia, ir toliau magnetinis laukas
medžiagoje stiprėja tik dėl išorinio lauko stiprėjimo.
Jei išorinio magnetinio lauko stipris pradedamas mažinti ir jo kryptis yra pakeičiama į
priešingą. Visai išjungus išorinį lauką feromagnetikas lieka įmagnetintas
(liekamoji indukcija Bl). Norint magnetinį lauką feromagnetike visai
panaikinti, būtina pakeisti magnetinio lauko kryptį į priešingą taip, kad jo
didumas būtų lygus Hc. Ši vertė vadinama koercine jėga.
Koercinė jėga priklauso nuo konkretaus feromagnetiko fizinių
savybių. Jei jos vertė yra didelė, feromagnetikas laikomas kietuoju. Toks
feromagnetikas tinka pastoviųjų magnetų ir elektromagnetų gamybai. Jei Hc yra maža, medžiagos
naudojamos transformatorių šerdims gaminti. Feromagnetikų magnetinė skvarba yra magnetinio
lauko funkcija.Kiekvienam feromagnetikui būdinga temperatūra (Kiuri temperatūra) Tc, kurią
pasiekus domenai suyra, medžiaga praranda feromagnetines savybes ir tampa paramagnetiku.
Darbo priemonės
a)Elektromagnetas
b)Rezistorius jutiklis
c)Jutiklis CASSY
d)Maitinimo šaltinis jutikliui CASSY
e)Signalo generatorius
f)Maitinimo šaltinis signalo generatoriui
g)Kompiuteris su „CASSY Lab“ programine įranga
h)Jungiamieji laidai.