ГИСТЕРЕЗИС ФЕРРОМАГНЕТИКА

Гистерезис ферромагнетика

Рис. 95. Гистерезис ферромагнетика

Демонстрация перехода через точку Кюри

Рис. 94. Демонстрация перехода через точку Кюри

Магнитный гистерезис ферромагнетика - явление отставания изменения вектора В индукции в нем от изменения напряженности Н внешнего намагничивающего поля, обусловленное зависимостью индукции от ее предыдущих значений. Магнитный гистерезис - следствие необратимых изменений при намагничивании и пе- ремагничивании.

Явление характеризуется петлей гистерезиса (рис. 95) - графиком зависимости магнитной индукции в ферромагнетике, помещенного во внешнее переменное магнитное поле напряженностью Н, при изменении этого поля от +HS до -Hs и обратно. ±HS - напряженность поля насыщения, ±Нс - так называемая «коэрцитивная сила», то есть значение напряженности обратного поля, доводящего магнитную индукцию до нуля, ±BS - индукция насыщения, ±ВГ - остаточная индукция, ее существование является основой создания постоянных магнитов.

Площадь петли магнитного гистерезиса равна энергии, теряемой на нагрев образца за один цикл изменения поля. Там, где такие потери нежелательны (в сердечниках трансформаторов и электромагнитов, в статорах и роторах электрических машин) применяют магнитомягкие материалы, обладающие малым Нс и малой площадью петли (рис. 96 а). Магнитожесткие же материалы (рис. 96 б) используют для создания постоянных магнитов. В гистерезисном электродвигателе вращающий момент образуется за счет гистерезиса при перемагничивании массивного ротора, сердечник которого имеет широкую петлю гистерезиса.

На рис. 97 представлена схема прибора, основным элементом которого является трансформатор Тр 2. Его магни- топровод изготовлен из нескольких витков стальной проволоки и имеет форму кольца диаметром 155 мм. Диаметр сечения магнитопровода 5 мм. Первичная обмотка содержит около 700 витков провода, намотанного на магнитопровод. Вторичная обмотка расположена поверх первичной и содержит 160 витков провода.

Гистерезисы магнитомягкого (а) и магнитожёсткого (б) ферромагнетиков

Рис. 96. Гистерезисы магнитомягкого (а) и магнитожёсткого (б) ферромагнетиков.

Понижающий трансформатор Тр 1 обеспечивает подачу на первичную обмотку трансформатора Тр 2 и на усилитель горизонтального отклонения осциллографа переменного напряжения 12 В. Величина этого

Схема установки для демонстрации гистерезиса

Рис. 97. Схема установки для демонстрации гистерезиса

напряжения пропорциональна напряженности магнитного поля в сердечнике.

Напряжение, индуцируемое на вторичной обмотке трансформатора Тр 2, подается на усилитель вертикального отклонения осциллографа. Величина этого напряжения в каждый момент времени пропорциональна индукции магнитного поля в сердечнике. В результате световое пятно на экране осциллографа, управляемое парой указанных сигналов, движется по характерной для гистерезиса траектории.

Все элементы прибора размещены на вертикальной панели. На рисунке 98 приведена схема соединений прибора с осциллографом.

Схема соединений в демонстрационной установке

Рис. 98. Схема соединений в демонстрационной установке

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >