PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
Ciclo di Isteresi magnetica
di barre di materiale ferromagnetico
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
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
Dalla teoria alla pratica
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
In laboratorio col Prof. Polichetti
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
Siamo davvero in tanti …..
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
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
Laboratorio di Magnetismo
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
Laboratorio di Magnetismo
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
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
Schema elettrico
Amperometro
Alimentatore
Sonda
Cilindretto
ferromagnetico
Gaussimetro
Solenoide
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
La sonda
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.
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
Zero-field chamber
Per eliminare eventuali campi
residui nella sonda, dovuti
all’ “effetto memoria”,
abbiamo utilizzato lo
“zero-field chamber”.
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
Il Gaussimetro
Per una lettura accurata dei
valori del campo magnetico
registrati dalla sonda, abbiamo
collegato quest’ultima ad un
Gaussimetro (misuratore di
campo magnetico).
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
Caratteristiche del nostro solenoide
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
Laboratorio di Magnetismo
Misura del campo B0=B0 (i)
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
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
Andamento di B0 al variare di i
Calcolo di H
Noto
B0=m0NI/l
si ricava
H=B0/m0
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
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
Laboratorio di Magnetismo
Misura del campo indotto
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
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
CURVA DI ISTERESI MAGNETICA
OTTENUTA SU UN PRIMO CAMPIONE
I (A)
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
CURVA DI ISTERESI MAGNETICA
OTTENUTA SU UN SECONDO CAMPIONE
500,00
400,00
B (10-4 T)
300,00
200,00
100,00
Serie1
0,00
-4,00
-3,00
-2,00
-1,00
-100,00
-200,00
-300,00
-400,00
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
I(A)
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
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
Laboratorio di Magnetismo
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
Laboratorio di Magnetismo
E…
PLS – Fisica
Laboratorio di Magnetismo
“Grazie per l’attenzione”
