BÁO CÁO THC HÀNH BÀI 2
ĐƯỜNG CONG T TR CA VT LIU ST T
Nhóm 5 - Chuyên ngành: Lý luận và Pơng pháp ging dy Vt lí.
1. Lê Văn Thuận
2. Nguyn Th Thúy Tình
3. Trn Th Tuyết
4. Thongphanh Xiayalee
Nhóm 4 - Chuyên ngành: Vt lý cht rn (làm bù): Nguyn Th Minh Thu
Lp: Cao hc Vt lí K22.
Ngày thc hành: 23/5/2013.
I. Tóm tt ni dung
1. Quan sát tìm hiu b thí nghiệm. Sơ đồ nguyên lý ca b thí nghim:
2. Khởi đng máy tính, thiết lp các thông s đo
3. Đt công tc chuyn mch v trí 1 (bên trái); khi
0
U
,
0
I
, trong lõi
vn có t
0,1
T
. Kh t trong lõi như sau :
+Xoay núm vặn điện thế, theo dõi màn hình nếu I và B ng tăng thì: Vn
m quay cho điện thế v 0 rồi đo công tc sang v trí 2 (bên phi).
+ Xoay núm vn điện thế từ từ để từ trường ngược đạt giá tr- 0,05 T sau
đó xoay núm điện thế về 0. Khi đó nếu từ trường đo được chưa đặt giá trị 0 thì lặp
li thao tác đặt từ trường ngược -0.05T cho đến khi giái trị từ trường
0
R
Công tc
chuyn mch
Thiết b đo, kết
ni vi máynh Đầu đo Hall
Ngun DC
4. Đo đưng cong t hóa ban đu và chu trình t tr :
+ Nhấn vào biu tượng “ Start measurement”.
+ Tăng điện thế bằng 0 từ tlên ti từ trường bão hòa (B khoảng 0,5 T và
I khong 1,2 A). Sau đó giảm dần điện thế về 0. Sdụng ng tắc chuyển mạch
đảo ngược cực của điện thế. Lại ng điện thế để từ trường tới bão hòa theo chiu
ngược(B khoảng - 0,5 T I khong - 1,2 A) và sau đó giảm điện thế ttừ. Khi I
gim tới 0 A, một lần nữa đảo ngược phân cực ngược của dòng điện với ng tắc
chuyển mạch ng điện thế để I ng theo chiều dương cho đến khi nhận được
đường B phụ thuộc I khép kín.
+ Dng đo nhn stop measurement”. Sử dụng phần mềm origin xử số
liu
II. Kết qu
1. Điu kin thc hin phép đo: điều kiện thường ca png thí nghim,
điện áp vào là 5V
2. Kết qu
a. Đồ th s ph thuc ca cm ng t B trong lõi sắt vào ờng độ dòng
điện qua cun dây
Hình 1. S phụ thuộc của cường độ từ trường vào ờng độ dòng điện
b. Đồ thị đường thóa ban đầu và chu trình từ trễ
Đồ thị B(H) với H = I.n/L (trong đó n/L = 2586 đơn vị 1/m)
Hình 2. Đường từ hóa ban đầu và đường cong từ trễ
Từ đồ thị xác định được:
Cm ứng từ dư:
116 3
r
B mT
Lực kháng từ:
377 13 /
C
H A m
3. Các yếu t ảnh hưng tới phép đo
- T trường đo đưc gm t trường ca lõi thép và t trường ca cun dây
- Điều chỉnh núm xoay tăng điện áp vào không n định (điện áp tăng
không đều)
- Nhiệt độ ca môi trường thay đổi trong quá trình làm thí nghim
III. Tho lun kết qu
- Trên đ th không th hin rõ trng thái bão hòa. Gii thích: T trường
đo đưc gm t trường ca lõi thép và t trường ca cun dây; thành phn t
trường ca cun dây tăng tuyến tính theo dòng điện.
- Giải thích đưng t hóa cơ bản và đường cong t tr ca vt liu st t
da vào thuyết min t hóa t nhiên (đômen) (trình bày phn tr li câu hi)
IV. Kết lun
Kho sát quá trình t hóachu trình t tr ca vt liệu, xác định đưc :
Cm ứng từ dư:
116 3
r
B mT
Lực kháng từ:
377 13 /
C
H A m
v. Tr li câu hi
1. đồ mạch và nguyên lý đo đường cong từ trễ:
Nguyên của phép đo từ tr đo sự biến đổi ca mômen t hoc cm
ng t theo s thay đi ca t trưng. T trường đt vào đưc biến đổi theo mt
chu trình (t giá tr 0 đến giá tr cc đại, sau đó giảm dần đi chiều đến t
trường ngược hướng, và lại đảo tr li giá tr cực đại ban đu).
2. Sphân loại các vật liệu từ, các đặc tính của vật liệu Sắt từ. Thuyết
miền từ hóa tnhiên trong việc giải thích các đặc tính của vật liệu sắt từ.
Ta thphân loạic vật liệu từ căn cứ theo cấu tc tcủa chúng
thànhc loại vật liệu sau:
10
-
5
giá
tr
tăng dần
(10+6)
Nghịch từ
Thuận từ
Phn sắt từ
Từ giả bền
Sắt từ ký sinh
Ferit t
Sắt từ
(Diamagnetism)
(Paramagnetism)
(Antiferromagnetim)
(Metamagnetism)
(Parasitic ferromagnetism)
(Ferrimagnetism)
(Ferromagnetism)
Trong các vật liệu ttrên,
thgiá trị từ 10-5 đối với vật liu từ rất
yếu đến 10+6 đối với vật liu từ rất mạnh.
thkhông phụ thuộc H (I ph
thuộc tuyến tính vào H) hoặc phụ thuộc H (I phụ thuộc phi tuyến tính vào H).
Các đặcnh của vật liệu sắt từ:
- Có µ>>1.
R
Công tc
chuyn mch
Thiết b đo, kết
ni vi máynh Đầu đo Hall
Ngun DC
- Các momen t của vt liu sắt từ định hướng song song trong
từng vùng nhất định gọi là c domain ngay ckhi H = 0. Các domain này bình
thường định hướng hỗn loạn sao cho từ độ tổng cộng J của vật liu bằng 0 khi H =
0. Khi H 0, momen tcủa các domain ưu tiên định hướng song song với t
trường ngoài, do đó từ độ tổng cộng của vật liệu khác không.
- Từ trường cần thiết để từ hóa bão hòa vật liệu sắt từ nhỏ, cỡ 104 Oe.
- Đường phụ thuộc của J theo H đường phi tuyến được gọi
là đường cong từ hóa.
- Đường phụ thuộc của χ theo H cũng một đường phi tuyến.
- Tmột điểm tn đường cong từ hóa ta gim từ trường H về 0 rồi ng
theo phương ngược lại cho đến khi bằng giá trban đầu (về giá trtuyệt đối) rồi
li giảm về 0, rồi lại ng đến điểm xuất phát ta s nhận được một đường cong
kín gọi là đường cong từ trễ.
- Sự phụ thuộc của từ độ vào nhiệt độ của các vật liệu sắt từ đặc điểm
là tđộ gim về 0 nhiệt độ Tc gi là nhit độ Curie, trên nhiệt độ Tc vật liu trở
thành thun từ.
Giải thích các đặcnh của vật liệu sắt từ bằng thuyết đoment:
- Thuyết miến từ hóa tự nhiên (đômen từ): thuyết miền từ hóa tự
nhiên hay thuyết domain từ được đưa ra bởi Weiss. Weiss giả thiết rằng
trong điều kiện thường và ngay khi không ttrường, trong vật sắt từ tồn tại
các min thóa nh(các domain từ). Trong từng miền này, momen tcủa c
nguyên tđịnh hướng song song với nhau. Momen ttổng cng của c nguyên
tử trong từng domain tạo nên mômen tcủa domain đó. Xét trên toàn vt, momen
t của c domain định hướng hỗn độn, do vậy khi chưa b t hóa, vật sắt t
không thể hiện từ tính.
- Giải thích tính sắt từ:
Khi vật sắt từ ca bị từ hóa, các mômen từ của các domain định hướng
hỗn độn trong không gian, do vậy, vật liệu không có từ tính.
Khi thực hiện từ hóa vật (đặt vật trong từ trường), từ trường sẽ định hướng
li các vecto môment tcủa các domain. Kết quả dẫn đến là c momen tcủa
các domain định hướng ưu tiên theo phương của từ trường ngoài H, do đó xét
trên toàn vật sắt từ nó có một men từ tổng cộng khác không, vật liu có tính sắt từ.
Do qtrình thóa (bao gồm dịch vách domain vaF quay ng momen
từ) là không thuận nghịch do đó ta thu được chu trình từ trễ.
Khi giá tr của từ trường ngi ng dần đến một giá tr H0, toàn b
ment tcủa c domain định hướng song song vi H. Khi đó từ độ của vật