Міністерство освіти і науки України Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника Фізико-технічний факультет Кафедра теоретичної та експериментальної фізики Лабораторна робота ФПЕ-07 ВИВЧЕННЯ ГІСТЕРЕЗИСУ ФЕРОМАГНІТНИХ МАТЕРІАЛІВ м. Івано-Франківськ  Мета роботи: вивчення гістерезису феромагнітних матеріалів, розрахунок і графічна побудова основної кривої намагнічення, розрахунок роботи перемагнічування і коерцитивної сили. Загальні відомості Всі речовини володіють магнітними властивостями, тобто є магнетиками. Магнітні властивості речовин визначаються величиною і орієнтацією магнітних моментів молекул, іонів чи атомів. Магнітний момент    плоского контура площею S, по якому тече струм I, визначається за формулою
Де
- одинична нормаль, напрям якої визначається за правилом правого гвинта. В магнітному полі з індукцією В на замкнутий контур із струмом діє момент сил
який прагне повернути контур так, щоб напрям
і
співпадали. Контур із струмом створює також власне магнітне поле з індукцією B1, що співпадає за напрямом з магнітним моментом
контура. Коли ММ = 0, вектор індукції результуючого поля
у будь-якій точці площини всередині контура завжди більше вектора індукції B зовнішнього магнітного поля. Збільшення індукції B усередині контура із струмом в магнітному полі якісно пояснює збільшення індукції у феромагнетику, поміщеному в зовнішнє магнітне поле. Намагнічення речовини пояснюється наявністю у складових його атомів, молекул, іонів мікроскопічних магнітних моментів: електронного орбітального
, власного електронного (спінового)
ядерного
. Орбітальний магнітний момент має електрон, рухаючись навколо ядра атома (рис.1).
ω


e e



Рис.1 Рис.2 Такий рух електрона можна змоделювати коловим струмом
, що має магнітний момент:
, де е – заряд електрона ( - частота обертання, r – радіус круговий орбіти. Напрям магнітного моменту
протилежний напряму механічного моменту імпульсу
(рис.2)
і
пов'язані співвідношенням
Магнітний спіновий момент
(рис.1) є невід'ємною властивістю електрона. Одиницею магнітного моменту є магнетон Бора:
, А ∙ м2 де h - стала Планка. Ядерний магнітний момент
або рівний нулю, або на три – чотири порядки менший
і його впливом можна нехтувати. За відсутності зовнішнього поля можна вважати, що магнітний момент атома
де Z - число електронів в атомі. Магнітний момент молекули
де N - число атомів в молекулі. В зовнішньому магнітному полі на електрон атома, як на замкнутий контур із струмом, діє момент сил М (див. рис. 2). Під дією цього моменту сил електрон, подібно гіроскопу має прецесію, при цьому вектори
і
описують конус навколо напряму поля з постійною кутовою швидкістю. Цей додатковий рух електрона приводить до появи у нього магнітного момента прецесії
проти магнітного поля. Це явище носить назву діамагнітного ефекту. За наявності зовнішнього магнітного поля магнітний момент атома
Намагніченість
рівна магнітному моменту одиниці об'єму магнетика:
де (V - малий об'єм магнетика;
– сума магнітних моментів всіх молекул в об'ємі (V. Намагніченість
пов'язана з напруженістю магнітного поля:
де ( - коефіцієнт пропорційності, звязаний магнітною сприйнятливістю речовини. Магнітні властивості речовини характеризуються також магнітною проникністю μ . ( і μ   пов'язані співвідношенням
Залежно від знаку і величини магнітної сприйнятливості всі речовини діляться на три групи: Діамагнетики - речовини (наприклад, інертні гази), в яких за відсутності зовнішнього магнітного поля орбітальні
і спінові
моменти атомів чи м...