Л.Р. 28 (1273851), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Точность измерения температурытермодатчика составляет ±1°C. Все измеренные и контролируемые параметры (мощность нагрева P, температура t, а такженапряжение на первичной обмотке U и на вторичной U2)выводятся на жидкокристаллический дисплей.Скорость нагрева регулируется с помощью кнопок «МОЩНОСТЬ НАГРЕВАТЕЛЯ». Удержание кнопок приводит кплавному возрастанию мощности печи. Для охлажденияпредусмотрена возможность включения кулера нажатиемкнопки «ОХЛАЖДЕНИЕ». Отключение кулера осуществляетсянажатием той же кнопки.
При перегревании электропечи свыше100°С срабатывает автоматическое включение охлаждения, аэлектропечь отключается.При достижении температуры Кюри магнитные свойстваобразца изменяются, вследствие чего э.д.с. индукции вовторичной обмотке резко падает, что отмечается вольтметромV2.Порядок выполнения работы1.Перед началом работы ознакомьтесь с принципиальнойсхемой учебной установки (рис. 2), назначением ручек, кнопок иизмерительного прибора.
Проверьте целостность сетевогопровода.2.Включите установку в сеть ~220 В. Поставить переключатель «СЕТЬ» на панели учебного модуля в положение «ВКЛ»,при этом должен загореться сигнальный индикатор.3.Дайте установке прогреться в течение трех минут.4.Измерьте напряжение на первичной обмотке U.5.Установите мощность нагрева печи равную 45–55% отмаксимальной с помощью кнопок «МОЩНОСТЬ НАГЕРВАТЕЛЯ».6.Исследуйте зависимость U2 от температуры t, записываяизмерения через каждые 2 градуса. Измерения рекомендуетсяначинать при достижении в электропечи температуры t ≈ 28–30°C и производить до температуры t ≈ 75°С.
При достижениитемпературы 45–50°C мощность нагрева рекомендуетсяповысить до 70–90%. Результаты измерений записать в таблицу1.7.Нагрев производите до температуры t ≈ 75°С, после чеговключить систему охлаждения нажатием кнопки «ОХЛАЖДЕНИЕ». Охлаждать нагреватель следует в течение получаса додостижения практически комнатной температуры ≈ 25–30°C.8.По окончании работы поставьте переключатель «СЕТЬ»в положение «выкл», при этом должен погаснуть сигнальныйиндикатор и вынуть вилку из розетки.Обработка результатов измеренийДанные установкиКоличество витков вторичной обмотки N2 = 500;Частота питания ν = 50 Гц;Площадь поперечного сердечника S = 4∙10 –4 м2.Напряжение на первичной обмоткеU=Концентрация молекул ферромагнетика n = 1,4∙1028 м–31.
Запишите температуру по шкале Кельвина и занесите втабл. 1.T[K] = t[°C] + 273.Таблица 1t, °CТ, КU2, ВBmax, Тл303234…2. Постройте график зависимости эффективного значениянапряжения на выходе второй обмотки от абсолютнойтемпературы U 2 f T .3. Рассчитайте значения магнитной индукции Bmax поформуле (15) для каждой температуры. Рассчитанные значениязанесите в таблицу 1.4.
Постройе график зависимости Bmax f T , начиная осьтемператур с 0 К.5. Экстраполируйте график Bmax f T до пересечения сосью Bmax и определить магнитную индукцию насыщения ВS6. Используя формулу (8) оцените намагниченность принасыщении:JS 7. Рассчитайте с помощью соотношения (6) величинумагнитного момента pm молекулы ферромагнетика. Сравнитемагнитный момент молекулы исследуемого ферромагнетика pmс величиной спинового магнитного момента электрона,равной магнетону Бора μБ=0,927∙10–23 А/м2.8.
Экстраполируйте график Bmax f T до пересечения сосью температуры и определите точку Кюри:TK 9. Используя формулу (16) определите число витков впервичной обмотке:N1 10. Считая длину первичной обмотки 1.0 см и сопротив-ление первичной обмотки равным R 1000 Ом, рассчитайте токи по формуле (9) определить напряженность магнитного поля всердечнике при начальной температуре:Н max 11. Определите магнитную проницаемость исследуемогоферромагнетика при начальной температуре.12. Рассчитайте погрешность определения магнитнойпроницаемости обычными методами.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1)Что называется магнитным моментом контура с током?2)Что такое орбитальный магнитный момент электрона ватоме? Как он связан с зарядом электрона и радиусом орбитали?3)Как определяется магнитный момента атомов веществав работе?4)Дайте определение намагниченности вещества.
Как онасвязана с характеристиками магнитного поля. Объяснитепричину намагничивания на примере парамагнетика.5)Чем объясняется высокая магнитная восприимчивость имагнитная проницаемость у ферромагнетика?6)Что такое домен? Каковы причины образованиядоменов? Какие вещества имеют доменную структуру?7)Как зависят свойства ферромагнетиков от температуры?Что такое точка Кюри?8)Объясните методику определения магнитной индукциив данной работе.ЛИТЕРАТУРА:1.А.А.Детлаф, Б.М.
Яворский, «Курс физики». – М.: Высшаяшкола», 2002г.2. И.Е.Иродов, «Электромагнетизм. Основные законы». – М.:Бином. Лаборатория знаний, 2003г.3. И.В.Савельев, «Курс общей физики. Книга 2. Электричество и магнетизм», АСТ, Астрель, 2008г..