Ciclo di Isteresi magnetica - liceodaprocida.gov.it2007).2p..pdf · Laboratorio di Magnetismo Le due fasi dell’esperimento L’esperimento si è svolto in due fasi: a) Nella prima

PLS – Fisica

Laboratorio di Magnetismo

Laboratorio di Magnetismo – 2a parte

Docente del corso

Massimiliano Polichetti

(Università di Salerno)

Docente referente

Emilio Polverino

(Liceo Scientifico “G. Da Procida”)

Relatrice: Giovanna Elefante - Classe 5aG

Ciclo di Isteresi magnetica di barre di materiale ferromagnetico

PLS – Fisica


Dalla teoria alla pratica

PLS – Fisica


In laboratorio col Prof. Polichetti

PLS – Fisica


Siamo davvero in tanti …..

In laboratorio abbiamo avuto l’opportunità di eseguire un esperimento relativo alla misura del campo magnetico indotto, in funzione del campo applicato, in un campione ferromagnetico.

PLS – Fisica


PLS – Fisica


Le due fasi dell’esperimento

L’esperimento si è svolto in due fasi:

a) Nella prima fase abbiamo calibrato un solenoide in rame e determinato la relazione tra corrente e campo magnetico B0 generato dal solenoide.

b) Nella seconda fase abbiamo inserito nel solenoide un campione ferromagnetico e determinato il suo ciclo di isteresi magnetica, misurando l’induzione magnetica in funzione della corrente.

PLS – Fisica


Per svolgere tale esperienza abbiamo usato:

• Un solenoide • Un alimentatore CA/CC (alternata-continua) • Una sonda di campo assiale • Una sonda di campo perpendicolare • Un gaussimetro con “zero-field chamber” • Un oggetto campione ferromagnetico

Schema elettrico

PLS – Fisica


Gaussimetro

Sonda

Solenoide

Alimentatore Amperometro

Cilindretto ferromagnetico

La sonda

PLS – Fisica


Per misurare il campo magnetico B interno al solenoide, abbiamo usato una sonda. Abbiamo posto la punta della sonda quasi perfettamente al centro del solenoide, in modo tale che il campo magnetico non risentisse dell’effetto dei bordi.

Zero-field chamber

PLS – Fisica


Per eliminare eventuali campi residui nella sonda, dovuti all’ “effetto memoria”, abbiamo utilizzato lo “zero-field chamber”.

PLS – Fisica


Per una lettura accurata dei valori del campo magnetico registrati dalla sonda, abbiamo collegato quest’ultima ad un Gaussimetro (misuratore di campo magnetico).

Il Gaussimetro

Diametro del filo: 1 mm

Numero di spire (N): 600

Resistenza interna: 1.5 Ω

Induttività senza nucleo: 3.5 mHenry

Dimensione: 200 x 400 x 65 mm3

PLS – Fisica


Caratteristiche del nostro solenoide

PLS – Fisica


Nel solenoide, come indicato in figura, abbiamo inviato corrente tramite l’alimentatore. Inserita la sonda assiale al suo interno, con il Gaussimetro abbiamo misurato il campo magnetico B0 al variare della corrente elettrica fatta scorrere nel solenoide, con valori da 0,00A a 3,00A. Poi abbiamo calcolato H.

L’andamento è lineare

Misura del campo B0=B0 (i)

PLS – Fisica


Andamento di B0 al variare di i Calcolo di H

Noto

B0=m0NI/l

si ricava

H=B0/m0

PLS – Fisica


Vogliamo ricordare che durante la prova abbiamo interscambiato il polo positivo e quello negativo per poter avere un campo magnetico interno di segno opposto a quello iniziale.

PLS – Fisica


Nella seconda parte dell’esperimento abbiamo inserito il campione di materiale ferromagnetico all’interno del solenoide (vedi figura) e con la sonda perpendicolare, che sfrutta l’effetto Hall, abbiamo misurato il campo indotto e ricavata la curva di isteresi.

La massima corrente inviata è stata di 3,00 A

Misura del campo indotto

PLS – Fisica


CURVA DI ISTERESI MAGNETICA OTTENUTA SU UN PRIMO CAMPIONE

I (A)

PLS – Fisica


CURVA DI ISTERESI MAGNETICA OTTENUTA SU UN SECONDO CAMPIONE

-400,00

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

-4,00 -3,00 -2,00 -1,00 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00

Serie1 B (

10

-4 T

)

I(A)

PLS – Fisica


Tentativi con TI-Nspire

Insieme al prof. Polichetti abbiamo tentato di ripetere l’esperienza nel laboratorio del nostro Liceo, utilizzando i sensori di campo magnetico e il software TI-Nspire, per avere una migliore acquisizione di dati.

Purtroppo l’esperienza non è riuscita, causa la scarsa sensibilità dei sensori.

Sarà per un’altra volta

PLS – Fisica


E ci fermiano qui. Vogliamo ringraziare la prof.ssa Ileana Rabuffo,

responsabile del PLS di Fisica, il prof. Massimiliano Polichetti,

che ci ha guidati sul magnetismo, la d.ssa Gaia Grimaldi e il dr. Antonio Leo

che ci hanno introdotti nella superconduttività.

Non per ultimo, il nostro prof. Emilio Polverino, che ci ha accompagnati in questa nuova esperienza,

che ha aperto la nostra mente a nuove idee.

PLS – Fisica


E …

PLS – Fisica


“Grazie per l’attenzione”

Documents

Ciclo di Isteresi magnetica - liceodaprocida.gov.it2007).2p..pdf · Laboratorio di Magnetismo Le due fasi dell’esperimento L’esperimento si è svolto in due fasi: a) Nella prima