[[קובץ:פרומגנטיות.jpg|שמאל|250px]]
המגנטיות היא הפעלת כח בין שני גופים המשרים שדה מגנטי. לכל חומר ישנה תגובה אחרת לשדה מגנטי חיצוני כאשר סוג ומבנה החומר הם הגורמים העיקריים לתכונות המגנטיות של חומרים בטמפרטורה נתונה. '''פרומגנטיות''' היא תכונה של חומר שבו קיימת מגנטיזציה (שדה מגנטי פנימי) גם בהעדר שדה מגנטי חיצוני. בגלל תכונותיהם המיקרוסקופיות, חומרים מגנטים כיום, משמשים כאבני הבניין לזיכרון מחשב.
התכונות הפרומגנטיות של החומר משתנות כתלות בטמפרטורה. בטפפרטורה נמוכה הספינים ייטו לסידור פנימי, אולם עם עליית הטמפרטורה החומר המגנטיזציה הפנימית שלו תקטן עד לטמפרטורה קריטית שמעליה החומר מאבד את תכונותיו הפרומגנטיות. טמפרטורה זו נקראת "טמפרטורת קירי" (curie temperature) על שמו של החוקר [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A4%D7%99%D7%99%D7%A8_%D7%A7%D7%99%D7%A8%D7%99 פייר קירי (Pierre Curie)], שגילה אותה.
חומר פרומגנטי יעדיף להתפצל לאיזורים מגנטים (smagnetic domainmagnetic domains) השונים בכיוון המגנטיזציה שלהם, על מנת להוריד את האנרגיה המגנטוסטטית שלהם. בתחילה, בגלל כיווני המגנטיזציה השונים של איזורים המגנטים, המגנטיזציה של פרומגנטים ללא שדה מגנטי חיצוני היא אפס. כאשר מפעילים שדה חיצוני, האיזורים מסתדרים עם כיוון השדה, כך שבשדה מספיק חזק האיזורים מתאחדים לאיזור אחיד בכיוון השדה, ראו איור 1.
'''לולאת חשל (hysteresis)'''
לכן מתקיים: <math>\vec{B}=\mu\vec{H}=\mu_0(1 +\chi_m)\vec{H}=\mu_0(\vec{H}+\vec{M})</math>,
כאשר <math>\vec{M}=\chi_m\vec{H}</math> היא המגנטיות המגנטיזציה של החומר.
החומרים המגנטים מחולקים לפי התגובה המגנטית שלהם לשדה חיצוני:
* חומרים דיאמגנטים הם חומרים בהם הספינים מסתדרים בניגוד לכיוון שדה המגנטי, ובהם <math>\chi_m mu_r \leq 01 \!\ </math>.*חומרים פארמגנטים הם חומרים בהם הספינים מסתדרים עם השדה המגנטי, אך ללא שדה מגנטי המגנטיזציה מתאפסת, <math>\chi_m mu_r \geq 01 \!\ </math>.* חומרים פרומגנטים מגיבים חזק לשדה מגנטי חיצוני, וקיימת בהם מגנטיזציה ספונטאנית גם בהעדר שדה מגנטי חיצוני, הפארמביליות שלהם מקיימת <math>\mu_r \gg 1 \!\ </math>.
==מערכת הניסוי==
המערכת מורכבת משני סלילים הכרוכים על ליבת ברזל. אחד משרה את השדה מגנטי, ובשני נמדוד את השדה על ידי הזרם המושרה, לפי חוק פארדיי.
השדה המגנטי הנוצר על ידי זרם בסילונית ארוכה: <math>B_0={\mu_0 NI \over l} </math>, כש- <math>\mu_0=4\pi*10^{-7} TmA^{-1}</math> הוא פרמאביליות הריק, <math>N</math> - מספר הכריכות ו- <math>l</math> אורך הסילונית. הנוסחה נכונה גם עבור המקרה שלנו כאשר קווי השדה המגנטי סגורים בגלל הליבה המגנטית – שהיא הפרומגנט הנמדד. האורך l הוא היקף הליבה ראו איור 3.
[[קובץ:סליל וליבה.png|300px|שמאל|ממוזער|איור 3 - סכמת המערכת]]
השדה המגנטי בתוך החומר הפרומגנטי נמדד על ידי הכא"מ המושרה בסליל המשני של השנאי, השווה ל-<math>\epsilon_2=-N_2{d\Phi \over dt}</math>, כאן <math>N_2</math> הוא מספר הליפופים בסליל המשני. השטף המגנטי שווה ל- <math>\Phi=BS</math>, <math>B</math> שדה מגנטי, <math>S</math>- שטח החתך הרוחבי של הליבה. כדי לקבל מתח פרופורציוני לשדה המגנטי <math>B</math>, משתמשים במעגל אינטגרציה <math>RC</math>. אם המכפלה <math>RC</math> גדולה בהרבה מזמן המחזור <math>T</math> של המתח המשתנה (במקרה שלנו המחזור הוא 1/50 שניות) אז מתח היציאה של מעגל RC יהיה:
<math>U_c={{SN_2B} \over {RC}}</math>
כל הנוסחאות דלעיל כתובות במערכת יחידות SI.
מערכת המדידה מוצגת האיור 4. הערכים המערכת:
<math>N_1=400</math>, <math>N_2=200</math>,<math>C=8 \mu F</math>, <math>R=2*10^5 \Omega</math>, <math>r=1 \Omega</math>.
[[קובץ:מערכת הניסוי פרומגנט.png|500px|מרכז|ממוזער|איור 4 - מערכת הניסוי]]
==מהלך הניסוי==
הרכיבו את המעגל לפי איור 4, ספקו מתחים באמפליטודה של <math>5-35 V</math>, וקבלו את לולאת ההיסטרזיס עבור כל מתח, ע"י הצגת גרף של <math>B</math> כפונקציה של <math>B_0</math>. כדי לא לקחת מדידות מיותרות, יש להורות למערכת DataStudio לקלוט רק את המחזור הראשון של הנתונים כאשר תדירות מקור המתח היא <math>50 Hz</math>. שימו לב, כי יש לקבוע את קצב דגימת הנתונים בהתאם, כך שיתקבל גרף ברור וחלק.
מדידת השדה המגנטי הפנימי במערכת הניסוי שלנו מבוססת על חוק פרדיי. הכא"מ בסליל יהיה שונה מ-0 רק אם יהיה שינוי בשדה המגנטי עם הזמן. אולם אם היינו מפעילים שדות קבועים היינו מקבלים את הערכים הקיצוניים של עקומות ההסטרזיס, כלומר את העקומה הראשונית (עקומה AB באיור 2).
בנו גרפים של השדה המגנטי הפנימי <math>B</math> ושל הפרמאביליות <math>\mu_r</math>, כפונקציה של השדה החיצוני <math>B_0</math>, על ידי מציאת הקואורדינטות של הנקודות הקיצוניות של עקומות ההיסטרזיס.
הסבירו את התוצאות המתקבלות.