Двигатель внутреннего сгорания Электрический ток в металлах Электрическое сопротивление проводников Астрономия Физика атома Два типа ядерной реакции Цепная ядерная реакция деления. Проблемы развития атомной энергетики

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Описание установки

Установка для определения точки Кюри ферромагнетика (рис.9) состоит из двух одинаковых катушек, каждая из которых имеет по две обмотки: первичную и вторичную. Первичные обмотки катушек (1-1) соединены последовательно и включаются через трансформатор. Вторичные катушки (2-2) соединены навстречу друг другу так, чтобы индуцируемые в них ЭДС полностью компенсировались, и стрелка прибора, подключенного к ним, не отклонялась. Если в одну из катушек ввести ферромагнитный образец, индуктивность этой катушки станет больше, чем другой. Поэтому в этой катушке индуцируется большая ЭДС и прибор  в цепи вторичных обмоток отметит ток, пропорциональный разности ЭДС, индуцируемых в катушках. Эта разность ЭДС пропорциональна магнитной проницаемости введенного образца и его объему.

 При нагревании образца выше точки Кюри он переходит в парамагнитное состояние и ЭДС в обеих катушках оказывается близкими по величине и стрелка прибора возвращается в первоначальное положение.

Первичные катушки (1-1) используются и для нагревания исследуемого образца. Измерение температуры производится при помощи термопары.

 

 Рис.9.

 Схема установки представлена на рис.9, где 1-1 первичные обмотки катушек, 2-2 вторичные обмотки катушек, ДА N I- прибор к термопаре для измерения температуры образца , А N 2 - прибор для регистрации тока, пропорционального разности ЭДС, индуцируемых во вторичных обмотках катушек; ТР - трансформатор для подачи напряжений на первичные обмотки катушек.

 Установка для наблюдения петли гистерезиса состоит из блока питания БП, электронного осциллографа и монтажной панели, электрическая схема которой приведена на рис.10.



Рис.10.

 При пропускании переменного тока через первичную обмотку (I) трансформатора Тр в ней возникает переменное магнитное поле, напряженностью Н.. Величина Н пропорциональна напряжению, подаваемому с зажимов 3-4 на горизонтально отклоняющие пластины (X) осциллографа. Во вторичной обмотке (2) при этом индуцирует ЭДС i = - aФ/dt, где Ф - поток вектора магнитной индукции через поверхность, охватываемую витками вторичной обмотки. Величина Ф пропорциональна магнитной индукции В поля, зависящей в свою очередь от магнитной проницаемости сердечника. Напряжение Uy, подаваемое на вертикально отклоняющие пластины (Y), пропорционально индуцируемой ЭДС, а, следовательно, и В. За один период синусоидального изменения тока след луча на экране опишет петлю гестерезиса, площадь которой зависит от  сердечника и от напряжения Ux .

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. ВНИМАНИЕ!

УПРАЖНЕНИЕ 1. Определение точки Кюри ферромагнетика.

1. Включить установку в сеть 220В.

 Включить тумблер К1 в цепи нагрева образца ферромагнетика.

 Температуру образца можно измерить с помощью прибора NI (цена

 деления шкалы равна 10°С)

2. Записать максимальное отклонение стрелки прибора N2 (в делениях шкалы) и температуру образца ферромагнетика в градусах Цельсия по шкале прибора N I.

3. По мере нагревания образца отмечать показания прибора N2 (в делениях шкалы) через каждые 10°С до тех пор, пока стрелка прибора N2 не установится в нулевое положение.

4. Результаты измерений занести в таблицу и построить график зависимости показаний прибора N2 (в делениях шкалы) от температуры (в градусах Цельсия). Точку пересечения графика с осью температуры принять за точку Кюри ферромагнетика.

 Таблица

Показания N2 (в делениях)

 

 

 

 

 

 

 

Показания N1 (в градусах)

 

 

 

 

 

 

 

УПРАЖНЕНИЕ 2. Наблюдение петли гистерезиса.

1. Включить блок питания (БП) в сеть 220 В и осциллограф в сеть 220 В.

 ВНИМАНИЕ! Блок питания (БП) общий с лабораторной установкой N 229 и

 другой установкой N 229.

Ручки на передней панели осциллографа  Не трогать!

 Ручка "Яркость" и "Фокус" в среднем положении.

Поставить тумблер К2 в положение "ВКЛ.".

Ввести пластины ферромагнетика в трансформатор (по одной пластине с 

 каждой стороны).

 Зарисовать картину, наблюдаемую на экране осциллографа.

Увеличить число вводимых пластин до трех с каждой стороны и зарисовать 

 наблюдаемую картину.

Тумблер К2 выключить. Отключить от сети блок питания и осциллограф.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Магнитные моменты электронов, атомов образца.

2. Вектор  намагничения, магнитная восприимчивость и проницаемость вещества.

3. Классификация веществ по их магнитным свойствам.
4. Основные свойства ферромагнетиков.

Основные понятия о природе ферромагнетизма.

Описание установки и объяснение результатов измерений.

 ЛИТЕРАТУРА

Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики, т.2.

Яворский Б.М. и др. Курс лекций по физике, т.2,

Савельев М.В. Курс общей физики, т.2.


Кейтеринг Киев недорого читать далее.
Физика, начертательная геометрия - лекции и примеры решения задач