Лабораторные работы. Снятие кривой намагничивания и петли гистерезиса с помощью осциллографа

Снятие кривой намагничивания и петли гистерезиса с помощью осциллографа

Определение точки Кюри ферромагнетика

Теоретический минимум

· Намагничивание вещества. Гипотеза Ампера. Вектор намагниченности.

· Напряженность магнитного поля. Закон полного тока. Связь между В и Н.

· Магнитные моменты атомов. Атом в магнитном поле. Прецессия электронных орбит.

· Диа- и парамагнетики.

· Ферромагнетики. Кривая намагничивания. Гистерезис. Точка Кюри.

· Доменная структура ферромагнетиков.

Контрольные задания

Вариант 1

1. Природа ферромагнетизма.

2. На рисунке изображен монокристалл ферромагнетика в магнитном поле. Какая граница доменов и в каком направлении смещается на начальной стадии намагничивания?

3. В магнитном поле с индукцией В = 2·10^-5 Тл помещен шарик из висмута (m = 0,999834) радиусом 5 мм. Каков магнитный момент шарика?

4. Как изменится циркуляция вектора магнитной индукции по контуру, охватывающему проводник с током, если пространство заполнить однородным и изотропным парамагнетиком?

5. На рисунке дано графическое изображение магнитного поля на границе двух магнетиков. Данному рисунку соответствует подпись:

1) линии магнитной индукции, m₁ > m₂

2) линии магнитной индукции, m₁ < m₂

3) линии напряженности, m₁ > m₂

4) линии напряженности, m₁ < m₂

6. Что характеризует относительная магнитная проницаемость среды?

Вариант 2

1. Природа парамагнетизма. Какие вещества являются парамагнетиками?

2.В парамагнитной среде создано неоднородное магнитное поле. Магнитные моменты молекул и магнитные силы, действующие на молекулы, направлены следующим образом

1) ®, ® 2) ,

3) ®, 4) , ®

3. Магнитный момент каждого атома равен магнетону Бора (m_Б = 9,27·10^-24 Дж/Тл), а концентрация атомов 6·10²⁸ м^-3. Определить намагниченность тела при насыщении.

4. Изменится ли циркуляция вектора магнитной индукции по контуру, охватывающему проводник с током, если пространство заполнить однородным изотропным диамагнетиком?

5. На рисунке дано графическое изображение магнитного поля на границе двух магнетиков. Данному рисунку соответствует подпись:

1) линии магнитной индукции, m₁ > m₂

2) линии магнитной индукции, m₁ < m₂

3) линии напряженности, m₁ > m₂

4) линии напряженности, m₁ < m₂

6. Что называется точкой Кюри?

Вариант 3

1. Теорема Лармора. Природа диамагнетизма.

2. В диамагнитной среде создано неоднородное магнитное поле. Магнитные моменты молекул и магнитные силы, действующие на молекулы, направлены следующим образом

1) ®, ® 2) ,

3) ®, 4) , ®

3. Магнитная восприимчивость марганца равна 1,21·10⁴. Найти намагниченность марганца в магнитном поле напряженностью 100 кА/м.

4. Как связаны между собой векторы магнитной индукции, напряженности магнитного поля и намагниченности?

5. На рисунке дано графическое изображение магнитного поля на границе двух магнетиков. Данному рисунку соответствует подпись:

1) линии магнитной индукции, m₁ = 2m₂;

2) линии магнитной индукции, m₂ = 2m₁;

3) линии напряженности, m₁ = 2m₂;

4) линии напряженности, m₂ = 2m.

6. Из каких магнитных моментов слагается магнитный момент атома?

Вариант 4

1. Классификация магнетиков. Кривые намагничивания для диа-, пара-, и ферромагнетиков.

2. Изменится ли циркуляция вектора по контуру, охватывающему проводник с током, если пространство заполнить однородным и изотропным магнетиком?

3. Что определяет площадь петли гистерезиса? Какой из сортов стали (1 или 2) лучше использовать для изготовления сердечников трансформаторов и почему?

4. По соленоиду длиной 1 м с числом витков N = 500 течет ток силой 5 А. В соленоид вставлен железный сердечник. Найдите намагниченность железа внутри соленоида, если при данной силе тока индукция поля в соленоиде равна 1,6 Тл.

5. На рисунке дано графическое изображение магнитного поля на границе двух магнетиков. Данному рисунку соответствует подпись:

1) линии магнитной индукции, m₁ > m₂

2) линии магнитной индукции, m₁ < m₂

3) линии напряженности, m₁ > m₂

4) линии напряженности, m₁ < m₂

6. Каким соотношением связаны между собой индукция В и напряженность Н магнитного поля? Единицы измерения В и Н.

Вариант 5

1. Теорема о циркуляции вектора для магнитного поля в веществе.

2. Магнитные свойства парамагнетиков определяются следующим фактором:

1) суммарный магнитный момент атома равен нулю;

2) суммарный магнитный момент атома не равен нулю;

3) нескомпенсированы спины электронов на недостроенных внутренних электронных оболочках;

4) скомпенсированы спины электронов на недостроенных внутренних электронных оболочках.

3. Чему равна магнитная восприимчивость стали, если известно, что при помещении стального бруска в магнитное поле напряженностью Н =3000 А/м в нем возникает индукция В = 1 Тл?

4. Какие из перечисленных веществ относятся к диамагнетикам?

1) медь (m = 0,999912) 4) вольфрам (m = 1,000175)

2) висмут (m = 0,999824) 5) кобальт (m = 150)

3) алюминий (m = 1,000023) 6) никель (m = 250)

5. На рисунке дано графическое изображение магнитного поля на границе двух магнетиков. Данному рисунку соответствует подпись:

1) линии магнитной индукции, m₁ > m₂

2) линии магнитной индукции, m₁ < m₂

3) линии напряженности, m₁ > m₂

4) линии напряженности, m₁ < m₂

6. Как связаны между собой магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость среды?