שינויים

פרומגנטיות

נוספו 1,864 בתים, 13:30, 25 בנובמבר 2014
/* מהלך הניסוי */
[[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:
<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.
405
עריכות