Краткие теоретические сведения

 

 

Метод измерения.Основными свойствами магнитотвердых материалов являются коэффици­ент возврата µΔ и удельная магнитная энергия WA.

Коэффициент возврата определяется как тангенс угла наклона прямой воз­врата:

 

, (15.1)

 

где: ΔB – изменение магнитной индукции на прямом участке линии возвра­та; ΔH – изменение напряженности поля; µ0 =4π 10–7 Гн/м – магнитная постоянная.

Измерение индукции производится датчиком на основе эффекта Холла.

Эффект Холла — появление в проводнике (или в полупроводнике) с плот­ностью тока, помещенном в магнитное поле напряжения U в направлении, перпендикулярном векторам и . Эффект открыт в 1879 г. американским фи­зиком Э. Г. Холлом, который экспериментально установил следующее выраже­ние для напряжения:

 

, (15.2)

 

где R – коэффициент пропорциональности (коэффициент Холла), его ве­личина и знак зависят от химического состава проводника, от температуры и за­ряда носителей тока; I – сила тока в образце; В – индукция магнитного поля; d – толщина образца. Формулу (15.2) запишем в виде:

 

, (15.3)

 

где

 

Лабораторный индикатор индукции настроен таким образом, что k = 1, то есть напряжение 1 В на выходе соответствует индукции 1 Тл.

Закон полного тока для магнитной цепи:

 

(3.30)

 

где: Нм – напряженность магнитного поля создаваемого постоянным маг­нитом; hм - высота магнита; Нδ - индукция в воздушном зазоре; δ – толщина воздушного зазора.

Индукция в воздушном зазоре определяется по формуле:

 

(15.31)

 

Подставив из формулы (15.30) значение напряженности в воздушном зазоре и выразив Нм, получим:

 

(15.32)

 

Для лабораторной установки: δ1=2.5мм; δ2=4мм; hм=3мм.

Удельную магнитную энергию во внешнем пространстве найдем как пло­щадь под кривой размагничивания, а так как она будет представлять собой пря­моугольный треугольник со сторонами ВА и НА, энергия будет равна:

 

(15.33)

 

15.4. Используемое оборудование

 

Модули «Магнитотвердые материалы и индикатор магнит­ной индукции», «Мультиметр», «Модуль питания», датчик холла, соединительные проводники.