[물성측정 및 실험] 강자성체의 자기이력곡선

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강자성체의 자기이력곡선

1. 목적

이번실험은 자기이력실험을 통해서 강자성체의 자화과정 및 자화곡선을 이해하고 철심의 자화곡선을 측정한다.

2. 이론

1) 자화: 외부자기장에 의해 물질 내에 자속 밀도가 유도되는 것

2) 자성: 자석의 성질을 말하며 물질이 자성을 띠는 방법에 따라 세가지로 나눌 수 있다.

- 반자성체 : 반자성을 보이는 물질이며, 외부 자기장에 의해서 자기장과 반대 방향으 로 자화되는 물질을 말한다.
- 상자성체 : 자기장안에 넣으면 자기장 방향으로 약하게 자화되고, 자기장이 제거되 면 자화되지 않는 물질이다. 자화되는 크기는 주위의 자기장의 크기에 비례하며, 자화되는 정도는 자화율로 표현한다.
- 강자성체 : 외부에서 강한 자기장을 걸어주었을 때 그 자기장의 방향으로 강하게 자 화된 뒤 외부 자기장이 사라져도 자화가 남아 있는 물질을 말한다.

3) 자화율: 주어진 자기장에 대해서 어떤 물질이 자화하는 정도를 나타내는 값으로 자기화M과 이때의 자기장의 세기 H에 비에 해당한다.

4) 투자율: 물체의 특성으로서 자화 자기장에 의해 물체 내에 형성된 자속 밀도 B를 자화 자기장의 세기 H로 나눈 값에 해당한다.

5) 자기 이력현상

물…(생략)

6) 자기 이력곡선

① 그림 1의 히스테리시스 곡선을 살펴보면 1은 초기상태로 자구들이 무질서하게 배열되어 있어 자화되지 않은 상태이다.

② 외부자계 H을 가해서 감자성체 내의 자속밀도 B를 증가시키면 1에서 3으로 성장한다.

③ 자구 내에서 쌍극자가 외부장의 방향으로 회전함에 따라 자기유도 B가 3에서 4로 더욱 증가한다.

④ 외부자계 H를 서서히 0으로 감소시키면 자기유도는 4에서 1의 경로에 따르지 않고 4에서 5의 경로를 따른다. 그 이유는 외부장을 0으로 감소하여도 자속밀도 B는 영이 되지 않고 남아 있기 때문이다.

⑤) 외부자계 H를 반대로 증가시키면 외부장과 같은 방향으로 배열된 자구의 성장과 쌍극자회전이 일어나고 B〓0이 될때의 역자계 Hc를 보자력이라 한다.

⑥ 역자계를 계속 세게 가하면 포화자기장 ?Hs에서 포화유도 ?Bs가 얻어질때까지 경로 6~7을 따라 이동한다. 다시 H를 영으로 감소시키면 자계가 증가하여 8의 경로를 따라 자기 포화점 4에 돌아온다.

3. 실험 기구

524 xxx 524 xxx

1) 실험과정

2) 실험장치 구성

3) 측정 프로그램 세팅

4) 계산

5. 실