[물리학실험 레포트 보고서] 자기이력곡선

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REPORT
제목 : 자기이력곡선(예비보고서)
- 강자성체물체에 자기장을 가해준 자기유도의 함수로 자기화 강도 (magnetization)를 측정하여 자기이력곡선을 그려보고, 자기감수율
(magnetic susceptibility)과 투자율(magnetic permeability)을 계산해 본다.

(1) 자기화강도(magnetization) - 한 물질 내의 분자적 자기모멘트들이 외부의 자기장에 의해서(또는 자발적으로), 어느 한 방향으로 정렬되는 정도. 벡터량 으로 나타냄.

( : 자기모멘트, : 작은 체적, : 자기화강도)
즉, 자기화강도은 단위체적당에 대한 자기모멘트가 된다.
한 물질내의 자기화강도 은 자기강도 와 그 물질의 성질에 의존.
(: 자화율) →
(: 투자율) , 의 관계가 된다.

(2) 자기이력현상 - 외부자기장이 커지면(자기강도 가 커지면) 전체 장 가 곡선을 따라 0에서부터 증가하다가 가 감소하면 도 감소하지만 가 0이 된 후에도 은 0이 되지 않고 여전히 시료의 자기화에 의해 장이 남아있다. 영구자석이 이 런 현상때문에 만들어진다. 대부분의 구역이 장의 방향을 따라 정렬되기 위해 한번 회전 후에는 원 래의 방향으로 돌아가지 않는다. 이러한 반응은 항 상 의 변화보다 ‘뒤처진다’. 이러한 뒤처지는 현 상을 자기이력현상이라 한다.

옆…(생략)

(3) 자기이력곡선의 이해

(4) DC 전원

(5) 교환스위치

(6) 가변저항기

(7) DC 전류계

1.그림 3과 같이 크기가 같은 솔레노이드 와 를 동서방향으로 놓고, 그 중앙에

2.전원 배치를 완료하고 스위치 를 off로 놓는다.

3.가변 저항을 최대로하여 놓고, 솔레노이드에 약간의 전류를 흐르게 한다.

4.두 개의 솔레노이드가 만드는 자기장의 방향이 서로 반대가 되도록 회로 연결이

5.시료를 넣기 전에 자침의 방향 변화가 없도록 자침의 위치에 솔레노이드의 축의

6.솔레노이드의 전류를 증가시켜도 자침의 변화가 없는가를 확인한다.(자침과

7.전원을 0으로 하고, 스위치 를 off로 한 후, 초기자화가 되지 않는 시료

8.중앙의 위치에 시료(강자성체)의 부피를 확인하고, data sheet에 기록한다.

9.가변저항을 최대로 하여 놓고(전류 흐름이 최소가 되게), 스위치 를 on 으로 한다.

10.솔레노이드의 전류값이 오르락 내리락 하는 일이 없게, 전원의 전압과 전류 조절 단자를 조절하여 천천히 전류를 증가시킨다.(전압과 전류 조절 단자로 상승시킬 수 있는 전류값보다 큰 전류값이 필요하면 가변저항을 감소시킨다.)

11.솔레노이드에 공급된 전류값과 자침의 편의각을 기록한다.(편의각이 씩 변화할 때마다