Ćwiczenie nr:34
Data:
Wydział:
WIP
Grupa:
ID-MP-41
Zespół:
3
Punktacja:
Przygotowanie:
Nazwisko i imię: Przemysław Wojciechowski
Temat ćwiczenia:
Sprawozdanie:
Suma punktów:
Prowadzący:
1. Wstęp
Celem ćwiczenia było wyznaczenie własności magnetycznych diamagnetyków i
paramagnetyków na podstawie zachowania się próbek z tych materiałów w polu
magnetycznym. Badanymi próbkami były: aluminium, miedź, mosiądz i węgiel.
Diamagnetyki to substancje, które pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego wytwarzają własne pole lecz w kierunku przeciwnym do pola przyłożonego. W materiałach tych elektrony występują na orbitach parami, przy czym każdy z elektronów na przeciwny kierunek ruchu, w skutek czego ich momenty magnetyczne wzajemnie się równoważą. Materiał taki samorzutnie nie wykazuje właściwości magnetycznych. Jeżeli diamagnetyk umieścimy w zewnętrznym polu magnetycznym o indukcji B to pole to oddziaływując na elektrony w atomach siłą Lorentza spowoduje, w zależności od kierunku B, zmniejszenie lub zwiększenie siły przyciągania elektronów przez jądro, a tym samym zmianę ich prędkości. Ma to wpływ na moment magnetyczny, który zawsze powstaje w takim kierunku, że jest skierowany przeciwnie do zewnętrznego pola magnetycznego, a więc powoduje osłabienie pola w diamagnetyku.
Paramagnetyki - są to ciała o przenikalności magnetycznej niewiele większej od przenikalności magnetycznej próżni (czyli niewiele większej od zera) podatność magnetyczna paramagnetyków jest stała w szerokim zakresie natężeń zewnętrznych pola magnetycznego. Dla większości paramagnetyków, jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury bezwzględnej (prawo Curie, podatność magnetyczna). Do paramagnetyków należą m.in. tlen (O2), tlenek azotu(II) (NO), lit, sód, potas, magnez, wapń, glin, roztwory wodne soli zawierających jony pierwiastków przejściowych, niektóre z tych soli w postaci krystalicznej.
2. Układ pomiarowy
Waga ta składa się z elektromagnesu podłączonego do zasilacza, za pomocą którego możemy kontrolować przepływ prądu . Zaraz obok elektromagnesu jest ustawiony układ elektroniczny wagi, wraz z uchwytem kwarcowym, do którego wkładamy mierzone próbki. Za pomocą wagi elektronicznej możemy mierzyć wartość poziomej siły działającej na próbkę w wyniku wytworzonego pola magnetycznego przez elektromagnes.
3. Przebieg ćwiczeń
- włączyć zasilacz wagi i komputer
- zmierzyć średnicę próbki
- włożyć badaną próbkę do kwarcowego uchwytu tak, aby jej środek ciężkości wypadł w osi kwarcowego pręta
- uruchomić program gwrun
- zapoznać się z działaniem programu
- dokonać pomiarów dla wartości prądu od 0 do 18 A co 2 A (6 pomiarów dla każdej wartości)
- wyjąć próbkę z kwarcowego uchwytu
- włożyć kolejną próbkę i powtórzyć czynności pomiarowe
4. Wyniki i opracowania
Wyniki pomiarów dla poszczególnych próbek:
Mosiądz
Aluminium
czas[s]
siła [µN]
średnia siła [N]
prąd[A]
czas [s]
siła [uN]
0.25
-5
-7,83333E-06
0
-2,83333E-06
1.50
-8
3.25
-1
-10
5.25
4.50
7.50
-3
6.00
-9
9.50
12.25
-7
30.25
147
0,000175667
2
55.50
1
-3,33333E-06
31.50
116
56.50
krzycho1022