Изучение гистерезиса ферромагнитных материалов

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ и тесты

Вопрос 1. Изобразите основную кривую намагничивания для ферромагнетика. Чем она отличается от такой же зависимости для диа- и парамагнетиков?

Вопрос 2. Какие ферромагнетики являются магнитомягкими? Магнитожесткими? Чем отличаются петли гистерезиса для разных видов ферромагнетиков? Для каких целей применяются эти два типа ферромагнетиков?

Вопрос 3. Что такое ферриты? Какие вещества называются антиферромагнетиками? Где они применяются?

ТЕСТ 1. Выберите верные ответы, из приведенных ниже, отражающие основные особенности ферромагнетиков.

Варианты ответа: 1 Большая относительная магнитная проницаемость; 2. Относительная магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость не являются постоянными величинами, а зависят от величины напряженности внешнего поля; 3. При больших значениях намагничивающего поля значение магнитной проницаемости стремится к единице, а магнитная восприимчивость – к нулю; 4. Наблюдается остаточная намагниченность в отсутствие внешнего магнитного поля.

ТЕСТ 2. Охарактеризуйте магнитную индукцию магнитного поля B? Напряженность H? Запишите граничные условия для B и H. Укажите верную подпись к рисунку.

1. Линии вектора индукции B и ;

2. Линии вектора индукции B и ;

3. Линии вектора напряженности H и

4. Линии вектора напряженности H и ;

ТЕСТ 3. На рисунке приведена кривая зависимости индукции магнитного поля ферромагнетика B от напряженности внешнего поля H. Как графически определить работу, которую должен совершить источник тока для намагничивания ферромагнитного сердечника соленоида, длина которого L, а площадь поперечного сечения S?

ТЕСТ 4. При нагревании выше точки Кюри ферромагнетик размагничивается. В какие виды превращается при этом энергия магнитного поля? Варианты ответа: 1) В тепловую; 2) В электрическую; 3) Во внутреннюю; 4) В механическую.

ТЕСТ 5. Два сорта стали при намагничивании и размагничивании характеризуются гистерезисными кривыми (а и б). Какой из этих сортов лучше использовать для изготовления сердечников трансформатора, и какой – для изготовления постоянного магнита.

Лабораторная работа 18-3

Снятие кривой намагничивания с помощью осциллографа

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ и тесты

Вопрос 1. Изобразите кривую намагничивания для парамагнетика и диамагнетика и сравните с кривой для ферромагнетика. Какую зависимость отражает кривая намагничивания? Покажите на кривой намагничивания точку, соответствующую насыщению ферромагнетика. В чём заключается состояние «насыщения»?

Вопрос 2. Покажите на петле гистерезиса значение остаточной намагниченности? Как объясняется наличие остаточной намагниченности у ферромагнетиков? При каких условиях остаточная намагниченность ферромагнетиков уменьшается? Исчезает вовсе?

Вопрос 3. Какой вид имеет зависимость индукции В магнитного поля ферромагнетика от напряженности H внешнего магнитного поля? Чем отличается графический вид этой зависимости от кривой, отображающей зависимость намагниченности j от величины напряженности H?

Вопрос 4. На что затрачивается часть энергии магнитного поля при перемагничивании ферромагнитного образца? Каков физический смысл площади, ограниченной петлей гистерезиса?

ТЕСТ 1. Укажите число верных ответов, отражающих основные особенности ферромагнитных материалов: а) относительная магнитная проницаемость велика; б) относительная магнитная проницаемость m и магнитная восприимчивость c не являются постоянными величинами, а зависят от напряженности магнитного поля Н; в) при больших значениях намагничивающего поля значение m стремится к единице, а c – к нулю.

ТЕСТ 2. Что произойдёт с полем бесконечного соленоида при его заполнении однородным изотропным магнетиком с проницаемостью μ?

Варианты ответа: 1) В – увеличится, Н – не изменится;

2) В – увеличится, Н – уменьшится; 3) В – увеличится, Н – увеличится;4) В – уменьшится, Н – не изменится; 5) В – уменьшится, Н – уменьшится; 6) В – уменьшится, Н – увеличится; 7) В и Н – не изменятся;

ТЕСТ 3. Используя граничные условия для Н и В, выберите правильную подпись к рисунку Варианты ответа: 1) Линии В, m₁ > m₂; 2) Линии В, m₁ < m₂; 3) 1) Линии В, m₁ = m₂; 4) Линии Н, m₁ > m₂; 5) 1) Линии Н, m₁ < m₂; 6) Линии H, m₁ = m₂; 7) нет верного ответа.

 

ТЕСТ 4. На рисунках 1) и 2) представлены зависимости индукции магнитного поля B = f (H) и магнитной проницаемости μ = f (H) от напряженности внешнего поля для ферромагнетика.

Из ниже приведенных утверждений, выберите неверные.

1) Так как μ

= 1 + J / H, а при напряженности H, стремящейся к бесконечности, намагниченность J = J _нас., тогда μ = 1; 2) На участке 2-3, графика B = f (H), индукция B линейно растет с увеличением напряженности H; 3) tg α = μ₀ μ;

4) Магнитная проницаемость имеет максимальное значение при условии, когда tg = max, т.е. для точки 3. 5) Вектор намагничивания J достигает насыщения при H, соответствующей точке 2.

ТЕСТ 5. На рисунках 1 и 2 изображены петли гистерезиса, полученные для разных ферромагнетиков.

1) объясните, чем в данных случаях, отличаются ферромагнетики; 2) сравните значения остаточных индукций для этих ферромагнетиков; 3) сравните энергии, затраченные на однократное перемагничивание в двух случаях; 4) качественно оцените, у какого ферромагнетика значение коэрцитивной силы больше.

ТЕСТ 6. Магнитное поле на границе двух магнетиков изобразили с помощью линий индукции так, как показано на рисунке. Сравните магнитные проницаемости двух сред.

Варианты ответа: 1) m₁ > m₂; 2) m₁ < m₂; 3) m₁ = m₂; 4) по рисунку невозможно судить о соотношении магнитных проницаемостей двух сред.