Строение атомов Явление электромагнитной индукции Аренда складов и офисов без комиссии www.newsklad.ru. Законы сохранения в механике Понятие о внутреннем трении Интерференция света Оптическая пирометрия Изучение цепи переменного тока

Физика лекции, задачи примеры лабораторные работы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 225

 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ МЕТОДОМ АМПЕРМЕТРА-ВОЛЬТМЕТРА

Теория.

1. Явление электромагнитной индукции.

  При движении проводника в магнитном поле в нем возникает электродвижущая сила индукции, а если при этом проводник замкнут, то в нем появляется электрический ток индукции.

Это явление электромагнитной индукции возникает как при пересечении движущимся проводником магнитных силовых линий, так и при любом изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную контуром проводника.

Основной закон электромагнитной индукции: "электродвижущая сила индукции в замкнутом контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную контуром, т.е.

ε = (1)

Учитывая то, что магнитный поток пропорционален числу магнитных силовых линий, пересекающих поверхность, ограниченную контуром проводника, можно сказать, что для возникновения явления электромагнитной индукции необходимо пересечение проводником линий магнитной индукции Следовательно, при движении проводника вдоль линий магнитной индукции ЭДС индукции равна нулю.

Направление индукционного тока может быть определено по закону Ленца: индукционный ток имеет такое направление, при котором

он создает через площадь, ограниченную контуром проводника, собст­венный поток магнитной индукции, стремящийся скомпенсировать то изменение потока магнитной индукции, которое его вызывает. Закон Ленца обуславливает появление знака "минус" в формуле (1).

 2. Явление самоиндукции. Явление электромагнитной индукции

вызывается изменением потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную контуром проводника. При этом совершенно безразлично, чем обусловлено это изменение. Оно, например, может быть вызвано непостоянным током, который протекает по проводнику. Если по проводнику течет непостоянный ток, то магнитное поле, создаваемое этим током, тоже непостоянно. Следовательно, меняется поток магнитной индукции через поверхность, ограниченную контуром проводника, что приводит к возникновению в проводнике ЭДС индукции. Таким образом, изменение тока в проводнике является причиной возникновения ЭДС индукции в том же самом проводнике. Это явление называется явлением  самоиндукции.

Проводники различной формы обладают различной способностью обнаруживать явление самоиндукции. Наиболее интенсивно это явление протекает в катушках индуктивности, которые представляют собой проводник, согнутый в форме витков. Способность любого проводника к самоиндукции характеризуется коэффициентом самоиндукции, или, как будем дальше именовать, просто индуктивностью, которая может быть введена следующим образом.

Согласно закону Био-Савара-Лапласа ток, протекающий по проводнику, создает магнитное поле, напряженность и индуктивность пропорциональны току I. Иначе говоря, поток магнитной индукции Ф, пронизывающий поверхность, ограниченную контуром проводника, пропорционален току, текущему по проводнику:

 (2)

Коэффициент пропорциональности между током в проводнике и величиной магнитного потока, создаваемого этим током, называется индуктивностью проводника L.

Чем больше индуктивность, тем больше величина ЭДС самоиндукции.

ε=  (3)

Из (3) следует, что индуктивность проводника численно равна ЭДС самоиндукции, возникающей в проводнике в тот момент, когда величина силы тока в проводнике меняется на единицу за единицу времени. Если при изменении тока со скоростью 1а в 1 сек. в проводнике возникает ЭДС самоиндукции в 1 вольт, то говорят, что такой проводник обладает индуктивностью в 1 генри (Гн).

Следовательно, в системе СИ размерность генри выражается как

  Необходимо отметить, что величина индуктивности проводника определяется его геометрической формой и размерами, а также магнитной проницаемостью среды, в которой находится проводник.

3. Поведение катушки индуктивности в цепи переменного тока.

Сопротивление катушки постоянному току назовем активным и обозначим через R. Если катушку индуктивности включать в цепь переменного тока, то вследствие периодического изменения силы тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая приложенному напряжению. Это приводит к уменьшению силы тока в катушке, иначе говоря, ее сопротивление  становится больше, чем активное. То есть, катушка будет обладать не только активным, но и реактивным (индуктивным) сопротивлением RL.

В дальнейшем ограничимся рассмотрением наиболее простого случая, когда R<< RL. При этом индуктивное  сопротивление легко рассчитывается.

Пусть через катушку индуктивностью L протекает переменный ток величиной

  (4)

При этом на концах катушки возникает напряжение U, что численно равное ЭДС самоиндукции.

 (5)

Для переменного тока I, протекающего по постоянному сопроти­влению R, согласно закону Ома можно записать:

  (6)

Сравнивая (5) и (6), приходим к выводу, что катушка индуктивности обладает реактивным сопротивлением, равным:

  (7)

Таким образом, реактивное сопротивление катушки пропорционально ее индуктивности и частоте переменного тока. Сравнивая (4) и (5), можно прийти к выводу, что колебания напряжения на катушке индуктивности опережает по фазе на π/2 колебания тока в той же катушке. Запишем (5) в виде:

   (8)

где U - амплитудное значение напряжения на концах катушки индуктивности. Тогда, сравнивая (5) и (8) и учитывая (7), можно записать, что:

  (9)

  (10)

Эти формулы позволяют рассчитывать индуктивность катушки по

известному значению U0 и I0, и будут использовать при определении индуктивности методом ампеометра-вольтметра.

Экспериментальная часть

  Принципиальная схема для определения индуктивности методом амперметра-вольтметра приведена на рисунке 1.

Установка состоит из источника переменного напряжения частоты  (звукового генератора), нагруженного на последовательно соединенные активное сопротивление R и магазин индуктивностей L.

Магазин индуктивностей позволяет получить переменное значение индуктивности в пределах от 0 до 0,1 гн. Величина индуктивности подсчитывается по формуле:

 (11)

где n – номер положения переключателя магазина индуктивностей.

 

 Вольтметр VR измеряет амплитудное значение напряжений U0R на активном сопротивлении. Полное отклонение стрелки вольтметра соответствует напряжению в 25 в. Активное сопротивление R равно 10000 Ом. Следовательно, зная U0R, можно рассчитать амплитудное значение тока I0, протекающего по цепи.

   (12)

Вольтметр VL. измеряет амплитудное значение напряжения U0R на катушке индуктивности. Полное отклонение стрелки соответствует 10 вольтам. Зная U0R и I0, а также частоту переменного напряжения, можно определить индуктивность катушки по формуле:

  (13)

Таким образом, пользуясь источником переменного напряжения с известной частотой , зная амплитудное значение тока I0 , протекающего по катушке и амплитудное значение напряжения на катушке индуктивности U0L по формуле (13) можно рассчитать значение индуктивности этой катушки. Такой метод определения индуктивности носит название метода амперметра-вольтметра.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Подготовить звуковой генератор к работе.

1. Тумблер "сеть" поставить в положение "выключено".

2. Тумблер "внутренняя нагрузка" должен постоянно находиться в положении "выключено".

3. Переключатель "множитель" поставить в положение "Х10".

4. Переключатель "вых. сопротивление" поставить в положение "600".

5. Оба переключателя "затухание" поставить в положение "О".

6. Лимб "Гц" поставить в положение "200", при этом значение частоты звукового генератора равно  = 2000 Гц.

 7. Регулятор «Рег. вых. напр.» поставить в крайнее левое положение.

 Подготовить к работе магазин индуктивностей:

1. Поставить переключатель «Х10» в положение «10».

2 Остальные переключатели поставить в положение «0».

 Включить звуковой генератор в сеть 220 вольт.

1. Тумблер «сеть» поставить в положение «вкл.». Дать прогреться прибору в течение 3-х минут.

2. Регулятором "Рег.вых.напр." установить показание вольтметра VL, равное 10 вольт.

3. При постоянной частоте = 2000 Гц, меняя положение переключателя "Х10" магазина индуктивности от 10 до 1,

Зафиксировать в ниже приведенной таблице показания вольтметров VR и VL, пользуясь формулой (13). Рассчитать значения индуктивности и сравнить их с эталонными значениями, рассчитываемыми по формуле (11).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Сформулировать закон электромагнитной индукции.

2. Сформулировать закон Ленца.

3. В чем заключается физический смысл явления самоиндукции?

4. Что называется индуктивностью проводника?

5. В каких единицах измеряется индуктивность?

6. Опишите поведение катушки индуктивности в цепи переменного тока.

 7. Расскажите об определении индуктивности методом амперметра- вольтметра.


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 229

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ

Теория

Всякое тело является МАГНЕТИКОМ, т.е. под действием магнитного поля оно приобретает магнитный момент (намагничивается). Магнитные свойства тел обусловлены магнитными свойствами элементарных частиц, входящих в состав атомов и молекул.

Согласно представлениям классической физики электроны в атомах движутся по замкнутым орбитам, что эквивалентно протекающим по круговым виткам микротокам силой :


I =  ( 1) 

где е - заряд электрона, V - его линейная скорость, r -радиус орбиты. Виток с током, а, следовательно, и вращающийся вокруг ядра электрон характеризуется магнитным моментом Рm 

 Он называется ОРБИТАЛЬНЫМ МАГНИТНЫМ МОМЕНТОМ и равен:

Рm = IS =  =  (2) 

 Кроме того, у электронов и ядер установлено наличие СПИНОВЫХ МАГНИТНЫХ МОМЕНТОВ Рms , являющихся такими же неотъемлемыми свойствами их, как заряд и масса.

 Магнитный момент атома или молекулы равен геометрической сумме орбитальных и спиновых магнитных моментов всех электронов



 Рm,ат = Рmi (3)



  (Магнитный момент ядра много меньше магнитного момента электрона и им пренебрегают).  Геометрическая сумма магнитных моментов отдельных атомов или молекул определяет магнитный момент образца

 Рm,v = Рm, ат,i 

Магнитный момент единицы объема образца называется ВЕКТОРОМ НАМАЧЕННОСТИ I 

 I =   Рi =х Н0 

где х - безразмерная величина, являющаяся коэффициентом пропорциональности между вектором намагниченности образца и напряженностью намагниченного поля, которая называется МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТЬЮ ВЕЩЕСТВА. В образце при этом возникает добавочное поле напряженностью:

H/ = I 

 и напряженность результирующего поля оказывается равной

H= Н0 + H/

Введем вторую характеристику магнитного поля - вектор магнитной индукции В, связанный с Н соотношением B= 0 Н, где о- магнитная постоянная. Использование формул (6), (7), (8) позволяет записать:

В =0(1+x) H0 ,

 или В= 0 Н0

Безразмерная величина  = 1 + х является МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ вещества. Она показывает, во сколько раз магнитная индукция в среде отлична от магнитной индуктивности в вакууме В0 . 

 =

 

Все вещества по своим магнитным свойствам делятся на три группы: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики. В ДИАМАГНЕТИКАХ магнитные  моменты атомов равны нулю в отсутствие поля. При внесении этих тел в магнитное поле в каждом атоме индуцируется магнитный момент Рm , направленный в сторону противоположную вектору

напряженности Н0 магнитного поля. Для этих тел х < О и  < 1. К ним относятся атомы и ионы с заполненными оболочками: ионы F-, CI-, Na+ , атомы благородных газов, атомы и ионы, которые сверх заполненной оболочки содержат еще два S-электрона с антипараллельными спинами, такие как Zn, Be, Са. К диамагнетикам относятся все органические вещества Диамагнетизм -универсальное свойство, характерное для -любого тела.

В случае пара- ферромагнетиков оно забивается более сильным и пара - или ферромагнитными эффектами. ПАРАМАГНИТНЫМИ называют вещества, магнитные моменты атомов которых отличны от нуля. В отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты расположены хаотически и I = О, тело не намагничено. При внесении образца в магнитное поле на магнитные моменты отдельных атомов со стороны поля действует сила, стремящаяся установить их по направлению поля, тепловое же движение, напротив, дезориентирует их. В результате устанавливается преимущественная ориентация

магнитных моментов вдоль поля Но тем большая, чем больше Н0 и чем меньше температура тела. Для этих тел X > 0 и характеризуется значениями, например, 0,4- 10-6 для калия и 3200 10-6для хлористого железа; пар. > 1.


  К парамагнитным относятся вещества, атомы или ионы которых имеют один электрон сверх заполненной оболочки (например, атомы щелочных металлов), атомы переходных элементов, ионы редкоземельных элементов с незаполненными электронными оболочками и т.д. Парамагнитными свойствами обладают и свободные радикалы.

ФЕРРОМАГНИТНЫЕ ТЕЛА образуют третий, особый класс магнетиков. Свое название они получили от наименования основного представителя этого класса веществ - железа. К ферромагнетикам относятся кобальт, никель, гадолиний, тербий, диспрозий, эрбий, ряд сплавов и химических соединений. В отличие от диа - и парамагнетиков для ферромагнетиков  >>1. (см. таблицу I), т.е. они сильно намагничиваются. Кроме того, ферромагнетики обладают рядом отличительных свойств:

 

 

 мах 

Рис. 2.

 

 0 Н

1. Магнитная проницаемость ферромагнетиков зависит от на­пряженности внешнего магнитно­го поля (см. рис.2 и таблицу I) . С увеличением напряженности  сначала возрастает, а затем, достигнув максимального значениямах, падает, стремясь при больших Н к единице.

2. Намагниченность I ферромагнетиков зависит от Н сложным образом, тогда как в случае слабомагнитных веществ (диа - и пара­магнетиков) I изменяется с напряженностью поля линейно. Из рис. 3 видно, что в слабых полях I резко возрастает с увеличением Н, затем рост I замедляется и, начиная с некоторого значения Н, намагниченность остается постоянной, равной Is , это явление носит название МАГНИТНОГО НАСЫЩЕНИЯ. Так как В= 0 (Н0 + I), то в ферромагнетиках 

является нелинейной и зависимость В от Н (рис.4): в слабых полях В возрастает резко, а в сильных, где I=Is изменяется по линейному закону. Кривая зависимости В от H называется ОСНОВНОЙ КРИВОЙ НАМАГНИЧЕНИЯ

  О Рис.3 Н

3. Важной особенностью ферромаг­нетиков является так называемый МАГНИТНЫЙ ГИСТЕРЕЗИС: намагничен­ность, следовательно, и магнитная индукция зависят не только от на­пряженности магнитного поля в да­нный момент, но и от того, какая  напряженность была раньше. 

 Если намагнитить ферромагнитный образец до  насыщения (точка 1, рис.5), а

затем уменьшать напряженность намагничивающего поля, то магнитная индукция будет убывать по кривой 1-2, лежащей выше основной кривой намагничения (кривая 0-1,). При Н = 0 образец остается намагниченным и представляет собой постоянный магнит с ОСТАТОЧНОЙ НАМАГНИЧЕННОСТЬЮ IR  и ОСТАТОЧНОЙ ИНДУКЦИЕЙ ВR. Полное размагничивание образца происходит под действием поля напряженностью Нc (т.З), имеющего направление, противоположное первоначальному. Величина Нc называется КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛОЙ. При дальнейшем увеличении этого поля возникает намагниченность обратного знака и вновь может быть достигнуто насыщение (точка 4). В

 Проведя затем процесс в обратную сторону, можно

получить зам­кнутую кривую, которая называется

 ПЕТЛЕЙ ГИСТЕРЕЗИСА. Если начать размагничивание 

 0 Рис.4. Н

наблюдаться петли гистерезиса меньшего размера, как 

бы вписанные в основную петлю. Величина IR(или ВR), Hc , а также мах являются основными характеристиками ферромагнетиков. Магнетики, у которых коэрцитивная сила мала и узкая петля гистерезиса, называются "магнито-мягкими". Они используются для изготовления сердечников трансформаторов. Материалы с большой коэрцитивной силой имеют широкую петлю гистерезиса. Они называются "магнито-твердыми", применяются для изготовления постоянных магнитов. Остаточное намагничивание может быть нарушено в результате удара. Аналогично действует и нагревание.

4. При намагничивании ферромагнетика происходит изменение его формы и объема. Это явление называется МАГНИТОСТРИКЦИЕЙ. Величина и знак этого эффекта зависят от напряженности магнитного поля, от угла между направлением поля и кристаллической осью (в случае монокристаллических тел). Удлинение, имеющее при этом место (составляет стотысячные доли от начальной длины). Наблюдается у ферромагнетиков и обратное явление - изменение намагничивания при деформации.

 

 Рис.5

5. Каждый ферромагнетик характеризуется определенной, обычно довольно высокой температурой, при достижении которой он теряет свои ферромагнитные свойства и переходит в парамагнитное состояние. Температура эта называется ТОЧКОЙ КЮРИ (Тк)ферромагнетика (см.табл.1). При достижении точки Кюри у него меняется также теплоемкость, электропроводность и ряд других физических характеристик.

 Таблица 1

Н, эрстед

Fe,

Ni,

Co,

Сплав Гейслера,

1

5800

650

-

-

1,5

5000

900

-

-

5

2200

865

114

80

10

1230

494

170

72

100

160

62

78

20

Точка Кюри,т0,кс

~770

~355

~1180

~330

 Процесс перехода вещества из ферромагнитного состояния впарамагнитное, совершающийся в точке Кюри, не сопровождается выделением или поглощением тепла. При охлаждении такого образца ниже точки Кюри ферромагнитные свойства его восстанавливаются Свойства ферромагнетиков, объясняются на основании представлений об их доменном строении. Домен - это область, обладающая определенным магнитным моментом в отсутствии поля, область спонтанного намагничивания, что обусловлено выстраиванием магнитных моментов всех атомов данной области параллельно друг другу. Экспериментально установлено, что это происходит только в тех веществах, в атомах которых имеются недостроенные внутренние электронные оболочки, а следовательно, и нескомпенсированные спиновые моменты. На свойства атома мало влияют валентные электроны, кроме того, в магнитный момент атома практически не дают вклада орбитальные магнитные моменты. Очевидно, между спинами электронов существует сильное взаимодействие, в результате которого спиновые магнитные моменты устанавливаются параллельно друг другу, что соответствует более устойчивому и энергетически выгодному состоянию системы электронов. Как показал теоретический анализ, а позднее и эксперимент, это взаимодействие имеет не магнитное, а скорее электрическое происхождение. Объяснить, однако, возникновение спонтанного намагничивания с точки зрения классической физики нельзя. Взаимодействие это, названное "обменным", связано с обменом электронов местами и объясняется с позиций квантовой механики, линейные размеры доменов не превышают обычно 0,01 мм, их можно увидеть с помощью микроскопа.

В отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты отдельных доменов

ориентированы  таким
образом, что суммарный магнитный 
момент всего образца равен нулю.
Направления эти в случае монокри­-
сталлов не произвольные, а вполне
определенные, совпадающие с так
называемыми направлениями легчай-­ рис.6,
шего намагничивания монокристалла ферромагнетика. Число направлений
легчайшего намагничения зависит от кристаллографической структуры данного вещества. Так в гексагональном кобальте существует одно такое направление - его гексагональная ось и одна половина доменов имеет направление вдоль оси, а другая - против. В кубическом железе таких направлений три. На рис.6 изображено расположение доменов в одном кристалле железа. Характерна для кубических ферромагнетиков конфигурация с замыкающими доменами (рис.7).



Рис.7  Рис.8

В поликристаллических веществах, где отдельные монокристаллы разбросаны своими кристаллографическими осями хаотически, магнитные моменты доменов в отсутствии поля принимают в пространстве любые полях, в монокристалле наблюдается смещение границ доменов, в результате чего направления. При наложении внешнего магнитного поля в начале, при слабых происходит (за счет других доменов) увеличение тех доменов, магнитные моменты которых составляют с направлением поля меньший угол (рис.8а,б). Таким образом, уже слабое поле может вызвать большое общее намагничивание образца.

Нужно отметить, что вначале смещение границ доменов носит обратимый характер, т.е. размагничивание образца.

Нагревание образца до температуры, равной точке Кюри, приводит в результате интенсивного теплового движения атомов к распаду доменов и к переходу вещества из ферромагнитного состояния в парамагнитное.

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.

Элементы земного магнетизма. Земля представляет собой огромный шаровой магнит. В любой точке пространства, окружающего Землю, и на ее поверхности обнаруживается действие магнитных сил, т.е. создается магнитное поле, которое подобно полю магнитного диполя “ав” помещенного в центре Земли

Переменное электрическое поле обуславливает возникновение магнитного поля, а переменное магнитное поле – возникновение вихревого электрического поля. Таким образом, переменные электрическое и магнитные поля тесно взаимосвязаны, они образуют единое электромагнитное поле. Связь между характеристиками электромагнитного поля определяется системой уравнений Максвелла

 Измерение физических величин Физическими величинами называются характеристики свойств тел или процессов, которые могут быть определены количественно при помощи измерений. Измерение представляет собой познавательный процесс. заключающийся в сравнении данной величины опытным путем с некоторым ее значением, условно принятым за единицу измерения.

Назначение и устройство ИКГ. Оптиметр - оптикомеханический прибор, который служит для измерения линейных размеров абсолютным (в пределах шкалы) или относительным (сравнением о концевой мерой мины) методами. На горизонтальном оптиметре можно производить измерения толщины пластинок, диаметра шариков, внутренних диаметров.

В динамике вращательного движения момент инерции играет ту же роль, что и масса в динамике поступательного движения: он определяет величину углового ускорения , получаемого телом под действием данного момента силы


Физика лабораторные работы