Lab 4-4

LABORATÓI MUNKA № 4 - 4

A FERROMAGNETSIA CURIUMPONTJÁNAK MEGHATÁROZÁSA

E munka célja a hőmérséklet hatásának vizsgálata a ferromágnesek tulajdonságaira.

Az időszakos rendszer elemeinek ferromágneses tulajdonságai Mengyelejev van a vas, nikkel, kobalt, néhány ritka földfémek és ötvözeteik, valamint ezen anyagok mutatnak ferromágneses tulajdonságú csak alatti hőmérsékleten egy bizonyos meghatározott minden egyes elem vagy ötvözet hőmérséklete, az úgynevezett Curie-pontja. Ez temperaturafazovogo másodrendű átmenet, által okozott hirtelen változása a mágneses és elektromos tulajdonságait az anyag. A Curie hőmérséklet például, 770 0 C-on a vas, 358 0 C-Ni, 1130 0 C-kobalt, 16 0 C-on a gadolínium, 168 0 C-on a diszprózium. Magasabb hőmérsékleten (a Curie pont maga) miatt a termikus mozgást az atomok a ferromágneses mágneses rend megsemmisül, és mennek egy állam paramágneses anyagok.

Amikor alá hűtjük, a Curie-pont ferromágneses automatikusan történik (spontán) mágnesezés, azaz mindegyik kristály mintát mágnesezett telítésig. Hagyományos ferromágneses minták miatt véges mérete energetikailag kedvezőbb szétválasztása a kristály számos mágnesezett antiparalel domének - domének. Mint egy nagyobb számú ilyen tartományok megtöri a minta, annál kevesebb lesz a mágneses energia. Így általában ferromagnet van osztva több domének mágnesezett telítésig úgy, hogy a kapott mágnesezettsége a minta távollétében a külső mező nulla.

Először, egy orosz tudós, BL, kifejtette véleményét a mágneses domének létezéséről a könnyű mágnesezés magyarázata érdekében a viszonylag gyenge mágneses mezőben. Rosing, majd 1907-ben - P. Weiss francia tudós.

A hőmérséklet növekedésével a ferromágnesek mágneses tulajdonságai megváltoznak. A permeabilitás i nasyscheniyaJS mágnesezettsége csökken, és amikor eléri a hőmérsékletet úgynevezett Curie-pontja, a telítési mágnesezettség válik rendkívül alacsony, és a mágneses permeabilitás válik lényegében egyenlő egységét, azaz a konverzió végrehajtása egy ferromágneses paramágneses. A viselkedésre vonatkozó jelzett jellemzőkkel és a növekvő hőmérsékletű JS-rel kapcsolatban a javasolt módszer a Curie-pont meghatározására szolgál.

A LABORATÓRIUM TELEPÍTÉS LEÍRÁSA

A behelyezendő mintát (1) a kemencébe helyezzük (1. ábra), amelyet a 3 tekercs felmelegít, amely egyidejűleg egy mágnesezõ mágnesszelep. Ha az áram áramlik a 3 szolenoidon keresztül a szekunder tekercsben 4, egy EMF indukálódik, amelyet millivoltmeterrel rögzítenek. A hőmérsékletet egy króm-alumínium hőelemes eszközzel mérjük.

A módszer lényege a következő. Ha a szoláris tekercsben a 3 mágnesszelep áramlik, egy indukciós emf keletkezik, a Faraday-Lenz-törvény szerint meghatározva:

ahol Ф a mágneses fluxus, amely áthalad a szekunder tekercsek körforgásán;

ahol N2 a szekunder tekercsek fordulatszámának száma, B a mágnes által előállított mező mágneses indukciója, és S a szekunder tekercs tekercselésének szekcionált területe.

A minta mágneses indukciója a következőképpen ábrázolható:

ahol B0 - mágneses indukció primer tekercs mag nélküli területén, B 1 -dobavochnaya mágneses indukció megjelenő eredménye mágnesezettség a mag behelyezett, 0 = 410 -7 H / m - mágneses állandó, J- mágnesezettség (mágneses nyomaték egységnyi térfogatra).

A mágneses fluxus az általános esetekben kifejezhető

Ebből az (1) -be, figyelembe véve (4)

Abban az esetben, ha a kemencében nincs minta és a térfogata levegővel van töltve (paramágnet 1), a szekunder tekercsben egy EMF indukálódik, egyenlő

Az érték kísérletileg becsülhető, ha eltávolítjuk a mintát a kemencéből, és bekapcsoljuk a mágnestekercset. Az indukció emf, egy ferromágnes hatása miatt

ahol B 1 a mintaanyag által indukált mágneses mező. A B értéke közvetlenül arányos a minta mágnesezésével. A növekvő hőmérséklet mellett a ferromágnes telített mágnesezősége csökken. Curie-hőmérsékleten a ferromágnes egy paramágnetré alakul át, amelynek értéke B nagyon kicsi. Ezért növekvő hőmérsékleten

csökken, és egy bizonyos hőmérsékleten majdnem egyenlő nulla. Az EMF a szekunder tekercsben E0-ra csökken. Ez a hőmérséklet megfelel a Curie pontnak.

TELJESÍTMÉNYI RENDELÉS

1. Helyezze a mintát a sütőbe, és alkalmazza a telepen feltüntetett feszültséget.

2. Minden 10 0 C után mindenképpen jegyezze fel a millivolt mérőszámot a szekunder tekercsben, amíg a millivoltmeter nullához közeli értéket nem mutat.

3. A kemence hőmérsékletének és a szekunder tekercsben levő feszültség eredményeiről ábrázolja az U2 = f (t 0 C) grafikonját.

4. A grafikon szerint határozza meg a Curie pontot.

Mágneses anyagok osztályozása.

Hogyan történik a mágnesezési folyamat?

Hogyan lehet megmagyarázni a ferromágnesek nagy mágneses permeabilitását?

Mi a Curie-pont? Miért van egy ferromágnes paramágneses anyaggá a Curie-pontban?

Mutassa be, hogy a dokumentumban alkalmazott módszer hogyan határozhatja meg a Curie pontot?

Miért élesen csökken az EMF indukálása a másodlagos szélben a Curie-pont megközelítésével?

Adja ki az EMF képletét a szekunder tekercsben.