Практикум по курсу общей физики по специальности "Фармация". Миловидова С.Д - 54 стр.

UptoLike

Рубрика: 

54
Полное размагничивание (кривая 2-3) наступит лишь в том случае, если
к образцу приложить внешнее магнитное поле
c
HH
=
, т.е. поле
противоположного знака. Эта напряженность магнитного поля называется
коэрцитивным полем . Дальнейшее увеличение магнитного поля
противоположного знака вызовет индукцию -
H
B
обратного направления
( кривая 3-4) и соответственно остаточную индукцию -
.
ост
B
того же
направления . Затем ферромагнетик можно опять размагнитить (кривая 4-5-
6) и вновь перемагнитить до насыщения (кривая 6-1).
Рассмотренное явление отставания изменения магнитной индукции
от изменения напряженности намагничивающего поля называется
магнитным гистерезисом , а замкнутая кривая 1-2-3-4-5-6-1 - петлей
магнитного гистерезиса .
Площадь , ограниченная петлей магнитного гистерезиса ,
характеризует работу, затраченную внешним магнитным полем на
однократное перемагничивание ферромагнетика. Эта работа выделяется в
виде теплоты .
Выше отмечалось, что ферромагнетики (в отличие от диа -
парамагнетиков) обладают характерной особенностью - ниже точки Кюри
они разбиваются на самопроизвольно намагниченные до насыщения
области или домены . Линейные размеры ферромагнитных доменов 10
-2
-
10
-3
см . При достаточно сильном магнитном поле
H
H магнитные моменты
отдельных доменов выстраиваются параллельно внешнему полю и
ферромагнетики быстро намагничиваются до насыщения. При
выключении внешнего магнитного поля тепловое движение не в состоянии
полностью разрушить доменную структуру, т.е. сохраняется остаточная
магнитная индукция. Для размагничивания необходимо приложить
магнитное поле , напряженность которого равна коэрцитивному полю .
Этим объясняется магнитный гистерезис. Размагничиванию способствуют
также встряхивание и температурный нагрев. При температуре, равной
точке Кюри (например , для железа она равна 770
о
С ), тепловое движение
оказывается способным дезориентировать атомы в самих доменах,
вследствие чего ферромагнетик превращается в парамагнетик .
1. Изучение ферромагнетиков статическим методом
Приборы и принадлежности: прибор для измерения магнитной
индукции, амперметр , два реостата , два коммутатора, источник
постоянного тока (1,25 В ), трансформатор , ключ, добавочные
сопротивления, исследуемые материалы в виде стержней .
Описание схемы и методики измерений
Основной частью схемы (рис.4) является измерительный прибор
магнитоэлектрической системы , в котором постоянный магнит заменен
электромагнитом .
                                      54
П олное ра з ма гничива ние (к рива я 2- 3) на ступит лиш ь в том случа е, если
к обра з цу приложить внеш нее ма гнитное поле H = − H c , т.е. поле
противоположного з на к а. Э та на пряженность ма гнитного поля на з ы ва ется
к оэ рцитивны м полем. Д а льнейш ее увеличение ма гнитного поля
противоположного з на к а вы з овет индук цию - BH обра тного на пра вления
(к ривая 3-4) и соответственно оста точную индук цию - Bо ст . того же
на пра вления. За тем феррома гнетик можно опять ра з магнитить (к рива я 4-5-
6) и вновь перемагнитить до на сы щ ения (к рива я 6-1).
         Ра ссмотренное явление отста ва ния из менения ма гнитной индук ции
от из менения на пряженности на магничива ю щ его поля на з ы ва ется
ма гнитны м гистерез исом, а з а мк нутая к рива я 1-2-3-4-5-6-1 - петлей
ма гнитного гистерез иса .
         П лощ а дь,  огра ниченна я      петлей    ма гнитного   гистерез иса ,
ха рак териз ует ра боту, з атра ченную внеш ним ма гнитны м полем на
однок ра тное перема гничива ние феррома гнетик а. Э та ра бота вы деляется в
виде теплоты .
         В ы ш е отмеча лось, что феррома гнетик и (в отличие от диа -
па ра ма гнетик ов) обла даю т ха ра к терной особенностью - ниже точк и К ю ри
они ра з биваю тся на са мопроиз вольно на ма гниченны е до на сы щ ения
обла сти или домены . Л инейны е ра з меры феррома гнитны х доменов 10-2 -
10-3 см. П ри доста точно сильном ма гнитном поле H H ма гнитны е моменты
отдельны х доменов вы стра ива ю тся па ра ллельно внеш нему полю и
феррома гнетик и бы стро на ма гничива ю тся до на сы щ ения. П ри
вы к лю чении внеш него ма гнитного поля тепловое движение не в состоянии
полностью ра з руш ить доменную струк туру, т.е. сохра няется оста точна я
ма гнитна я индук ция. Д ля ра з ма гничива ния необходимо приложить
ма гнитное поле, на пряженность к оторого ра вна к оэ рцитивному полю .
Э тим объ ясняется ма гнитны й гистерез ис. Ра з ма гничива нию способствую т
та к же встряхива ние и темпера турны й на грев. П ри темпера туре, ра вной
точк е К ю ри (на пример, для желез а она ра вна 770 оС ), тепловое движение
ок а з ы ва ется способны м дез ориентировать атомы в са мих доменах,
вследствие чего ферромагнетик превра щ а ется впара ма гнетик .

           1. И зу чение ферро м агнетико в статическим м ето до м
    П риборы и прина длежности: прибор для из мерения ма гнитной
индук ции, а мперметр, два реостата , два к оммута тора, источник
постоянного ток а (1,25 В ), тра нсформа тор, к лю ч, доба вочны е
сопротивления, исследуемы е ма териа лы ввиде стержней.
                    О писа ние схемы имет о дикиизмерений
       О сновной ча стью схемы (рис.4) является из мерительны й прибор
ма гнитоэ лек трическ ой системы , в к отором постоянны й ма гнит з а менен
э лек трома гнитом.