5. Расчет напряжения на катушке индуктивности. Определение эффективной магнитной проницаемости.

Пример расчета:

L = = мГн

μ_эф = =

Uвх, мB	UR, мВ	f, Гц		I, мА	L, мГн	μэф
35	30	50	18,02776	0,003	19,12804	2008,445
37,5	30	75	22,5	0,003	15,91549	1671,127
37,5	30	100	22,5	0,003	11,93662	1253,345
40	30	150	26,45751	0,003	9,357431	982,5303
44	30	200	32,18695	0,003	8,537855	896,4747
60	30	400	51,96152	0,003	6,891611	723,6192
79	30	600	73,08215	0,003	6,46188	678,4974
100	30	800	95,39392	0,003	6,326006	664,2306

6. Частотная зависимость эффективной магнитной проницаемости

Вывод: В ходе выполнения лабораторной работы было выявлено, что с ростом напряженности индукция магнитного поля возрастает нелинейно, ее рост замедляется. Была построена частотная зависимость потерь энергии, показывающая линейный рост потерь с увеличением частоты. Также была построена частотная зависимость эффективной магнитной проницаемости.

Контрольные вопросы

1. Какова природа ферромагнитного состояния вещества?

Ферромагнетик — такое вещество, которое при температуре ниже точки Кюри способно обладать намагниченностью в отсутствии внешнего магнитного поля. Ферромагнетик самопроизвольно разбивается на отдельные макрообласти (домены), имеющие размеры порядка единиц микрометров. Внутри каждого домена магнитные моменты атомов имеют одинаковое направление, а моменты отдельных доменов ориентированы друг относительно друга по-разному, так что магнитный поток замкнут внутри ферромагнетика, а суммарный магнитный момент является скомпенсированным и равен нулю.

2. Как классифицируют вещества по магнитным свойствам?

По реакции на внешнее магнитное поле и характеру внутреннего магнитного упорядочения все вещества в природе можно подразделить на пять групп: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики, антиферромагнетики и ферримагнетики.

3. Что называют намагниченностью вещества, в каких единицах ее измеряют?

Намагниченность – величина, используемая для описания магнитного поля, устанавливающегося в веществе. Обозначается буквой , в СИ имеет размерность А/м. Связана с напряженность магнитного поля следующим отношением: .В ферромагнитных материалах отсутствует однозначная связь между намагниченностью и напряженностью магнитного поля, для описания зависимости используется тензор магнитной восприимчивости.

4. Что характеризует магнитная индукция ? Дайте определение единицы измерения .

Магнитная индукция определяет силу , с которой действует магнитное поле на заряд , двигающийся в этом поле со скоростью

5. Что называют основной кривой намагничивания?

Кривая намагничивания – зависимость магнитной индукции макрообъема ферромагнетика от напряженности внешнего магнитного поля. Для получения такой кривой в качестве исходного состояния принимается размагниченное, при котором в отсутствие внешнего поля индукция равна нулю.

6. Объясните зависимость магнитной проницаемости ферромагнетика от напряженности магнитного поля.

Статическая магнитная проницаемость пропорциональна тангенсу угла наклона секущей, проведенной из начала координат через соответствующую точку на основной кривой намагничивания. Зависимость представлена на рисунке.

Восходящий участок этой кривой обусловлен сильными изменениями намагниченности при небольшом увеличении за счет смещения границ доменов. Возрастание идет вплоть до максимального значения . Дальнейшее уменьшение в области более сильных магнитных полей объясняется техническим насыщением намагниченности. Предельное значение магнитной проницаемости , при напряженности поля, стремящейся к нулю, называется начальной магнитной проницаемостью.