[강자성체 실험]Hysteresis Curve for Ferromagnetic Material

소개

포항공대 물리학과 물리실험1 (2010)
두번째 실험인 Hysteresis Curve for Ferromagnetic Material 결과보고서입니다.

강자성체에 외부자기장을 가했을 때 나타나는 독특한 현상을 관찰하고 정량적 값을 구합니다.
Hysteresis Curve라는 생소한 관계곡선과
전자기학에서 다뤄질 B(magnetic field) 와 H(magnetizing filed)의 차이를 몰라서 고생했던 기억이 선하네요.

열심히 조사해서 내용를 담았지만, 실험 결과는 당시 실험장치 문제로 잘 안나왔답니다.

목차

1. 배경과 동기

2. 이론
1) 자기이력곡선(Hysteresis Curve)
1.1) 초기자화곡선 (Vigin Curve)
1.2) 잔류자기 (Residual Magnetism)
1.3) 항자력 (Coercive Force)
1.4) 자기이력곡선의 완성
1.5) 재질에 따른 영향
2) 외부 자기장의 세기(H)와 도체의 자속밀도(B)
2.1) 외부 자기장의 세기(H)
2.2) 강자성체 내부의 실제 자기장(B)

3. 실험방법

4. 실험 결과 및 고찰

5. 결론

6. References

본문내용

1. 배경과 동기
강자성체는 자기장 안에 한번 넣어주게 되면 자기장을 제거하여도 계속해서 자기장을 유지하는 자화현상(Magnetization)이 일어난다. http://en.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetism
자화현상을 확인하는 방법은 간단하게는 자화된 후에 다른 도체에 접근시켰을 때 자기력이 생기는지 관찰하는 것이 있다. 하지만 이러한 방법은 순수하게 감각에만 의존하기에 구체적인 값을 알 수 없고, 자화가 되어 있는 그 한 순간 밖에 관찰할 수 없는 한계가 있다. 이번 실험은 외부에서 걸어준 자기장 H (Magnetizing field)가 변화하는 동안 강자성체의 자기장 B (Magnetic field)와의 관계를 관찰하게 된다.

< 중 략 >

1.2) 잔류자기 (Residual Magnetism)
자기 포화된 상태로부터 자기장의 세기를 0이 되도록 점차적으로 감소시키면, 처음의 초기 자화곡선을 따라 자속밀도가 감소하는 것이 아니라, a-b 곡선을 따라 감소하게 되어 자기장(B)이 0이 아닌 b값을 가지며 남아 있게 된다.
1.3) 항자력 (Coercive Force)
외부 자기장의 세기(H)가 0인 상태에서 남아있는 잔류자기(b)를 없애주기 위해서 자기장을 반대방향으로 증가시키면, 내부 자기장은 b-c곡선을 따라 감소되고 잔류자기가 0이 될 때까지 걸어주는 자화력을 항자력(c)이라 한다.
1.4) 자기이력곡선의 완성
항자력이 나타난 상태에서 외부자기장의 세기(H)를 반대방향으로 계속 증가시키면 내부 자기장(B)가 역자기 포화점(d)에 이르게 되고, 다시 (+)방향으로 외부자기장을 증가시키게 되면 계속 증가하여 하나의 폐쇄된 루프(a-b-c-d-e-f-a)가 완성된다.

참고자료

· http://edulab.postech.ac.kr (2010년 읽기자료).
· http://en.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetism(2010.9)
· http://en.wikipedia.org/wiki/magnetic_field(2010.9)
· http://jmnetsoft.com/~jaico/test/MT/html/MT_0144.htm(2010.9)
· http://en.wikipedia.org/wiki/hysteresis_curve(2010.9)