close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Eine experimentelle Methode zur Bestimmung des ballistischen Entmagnetisierungsfaktors.

код для вставкиСкачать
66
2. E h e exper4mmtetle Methode xu?). Best4mrnumg
des baZfist4schem ~ t m a g n e t C s a e r u / n g s f a ~ o r s ;
vow Ermst DzcssZerl)
1. Einfiihrung in das Problem
Das erste Ziel jeder ferromagnetischen Untersuchung ist
die Auffindung des Znsammenhangs zwischen der Magnetisierung und dem magnetisierenden Feld. Wenn das zu untersuchende Material homogen und isotrop ist und Ellipsoidgestalt
besitzt, so ergeben sich keinerlei Schwierigkeiten, da man diesen
Fall mathematisch vollkommen beherrscht.
Will man aber die muhsame Herstellung von Ellipsoiden
umgehen oder ist diese wegen der oft bei der mechanischen
Bearbeitung eintretenden Veranderung der magnetischen Eigenschaften unmoglich, so ist man darauf angewiesen, die Probe
in der gegebenen, im haufigsten Fall, kreiszylindrischen Gestalt
zu untersuchen. Auch hier ist die Messung der Magnetisierung noch leicht, doch der Bestimmung des wahren Feldes
setzen sich groBe Schwierigkeiten entgegen.
Im folgenden sol1 eine Methode beschrieben werden, die
diese Schwierigkeit uberwindet und die durch Messungen an
Ellipsoiden und kreiszylindrischen Staben begriindet wurde,
jedoch auch bei beliebig zylindrischer oder quaderfihmiger Gestalt der Probe Anwendung finden kann.
Ein magnetisierter Stab kann als aus vielen Dipolen bestehend gedacht werden, deren Achsen mit der Stabachse zusammenfallen und deren Pole symmetrisch zur Stabmitte liegen.
Um ein qualitatives Bild der Verhaltnisse zu bekommen, genugt
es also, einen Dipol zu betrachten. In Fig. 1 ist ein Dipol
A’B des Stabes A B dargestellt. Das auBere, d. h. das aus
den Dimensionen der Magnetisierungsspule berechnete Feld 8
macht den Stab am Ende A negativ und bei B positiv magne1) I. Teil der Tubinger Dissertation des Verfassers.
Bestimmung des ballistischen Entmagnetisierungsf aktors
67
tisch. In den Punkten P,, P, und Ps ist d a ~vom Dipol
allein herruhrende Feld gezeichnet. Es ist von Punkt zu
Pnnkt verschieden. Insbesondere ist es fur alle Punkte der
Achse (z. B. PI)und der xquatorebene (z. B. P,)dem urspriinglichen Feld 8 entgegengesetzt parallel. In allen anderen Punkten
zwischen A' und B' lauft es wenigstens mit einer Komponente
dem Feld 8 entgegen; iiberall also schwlcht es dieses um
einen von Punkt zu Punkt verschiedenen Betrag 8,. Man be-
Fig. 1
zeichnet diese Gtri5Se als das vom Dipol herriihrende entrnagnetisierende A l d .
Fur das Innere eines Ellipsoids ist 8, ortsunabhangig
und proportional der Magnetisierung J, also:
@,= N . J.
Den Porportionalitatsfaktor N bezeichnet man als den Entmagnetisierungsfalr des Ellipsoids.
Formal kann man das entmagnetisierende Feld
eines
zylindrischen Stabes im Aufpunkt P ebenfalls in der Form
darstellen :
N .J ,
wobei aber N vom Ort und, wie sich zeigen wird, vor allem
auch von der Suszeptibilitat abhiingig ist.
Qon besonderer Wichtigkeit ist der Wert von N fkr die
Stabmitte, der sog. ballistische Entrnagnetisierungsfaktor I), ballistisch deshalb genannt, weil er gestattet das zur ballistisch
1) Erstmalig definiert bei J o s e p h W u r s c h mi d t , ,,Theorie des
Entmagnetisierungsfaktorsund der Scherung von Magnetisierungskurven",
S. 43. Sammlung Vieweg, Heft 78. 1925.
5*
68
E. Dussler
gemessenen Magnetisierung gehijrende wahre Feld im Stab
=8 =8 -N J
zu bestimmen.
Der in der Literatur sich findende maynetometrische E d magnetisierungsfaktor ist eine KorrektionsgroBe allgemeinerer
Art, wie spater gezeigt werden w i d .
ae
2. Besohreibung und Begriindung aer mthoae
Es liegen bereits einige Bestimmungen l) des ballistischen
Entmagnetisierungsfaktors (im folgenden kurz E.F. geschrieben)
vor, von D u Bois aus den Messungen Ewings, von Benedicks, S h u d d e m a g e n , W i i r s c h m i d t u. a. Auf deren Ergebnisse wird weiter unten zum Teil eingegangen werden. Die
Methode dieser alteren Messungen bestand darin, daB man
sich die richtig gescherte Magnetisierungskurve, die Normalkurve, durch eine Messung an einem Ellipsoid desselben Materials verschaffte oder sie aus einer Reihe von Messungen an
Staben von immer griY3erem Dimensionsverhiiltnis 2 / d (1 = Lange,
d = Durchmesser) extrapolierte. N J ergibt sich dann als der
horizontale Abstand (@-Achse horizontal, J-Achse vertikal) der
Punkte gleicher Magnetisierung der Normalkurve und der ungescherten Kurve. Ahnlich entnahm W ii r s c h m i d t die
Werte N J aus dem Abstand der nach der Erschiitterungsmethode erhaltenen Punkte der idealen a) Magnetisierungskurve
von der J-Achse.
Prinzipiell davon verschieden ist die hier zu beschreibende
Methode, welche gestattet fiir jeden einzelnen Punkt der
Magnetisierungskurve direkt den E.F. zu messen und die vor
dlem weder Homogenitilt noch Isotropie des zu untersuchenden
Materials voraussetzt. Sie beruht auf dem Sat2 vom stetigen
Obergang der Tangentialkomponente der Peldstarke von einem
Medium rum andern.? Die Feldstirke im Stab, unmittelbar
1) H. d u B o i s , Magnetische Kreise. S. 45. 1894; C. B e n e d i c k s
Ann. d. Phys. 6. S. 726. 1901; C. L. B. S h u d d e m a g e n , Proc. Amer.
Acad. 4.3. S. 185. 1907; J. Wurschmidt, a. a. 0. S. 50.
2) E. G u m l i c h u. R. S t e i n h a u s , Verh. d. Dtsch. Phys. Gee.
S. 369. 1915; J. A. E w i n g , Magnetische Induktion S. 110. 1892.
3) Dieser S a b wurde, wie dem Verfasser nachtrlglich bekannt
wurde, bereits von E. G u m l i c h u. W. R o g o w s k i (Elektrot. Ztscbr.
1912. S. 262) eur Feldmessung beim Epsteinschen Apparat und von
E. G u m l i c h (Arch. f. Elekbot. 2. S. 465. 1914) eur Messung des Feldes
bei der Joch-Isthmusmethode in lhnlicher Weise angewendet.
Bestimmung des ballistischen Entmagnetisierungsfaktors 69
unter der OberflZiche, ist gleich der auBerhalb des Stabes unmittelbar iiber der Oberflache. Dies gilt auch noch fur einen
Aufpunkt, der eine endliche Entfernung von der Oberflache
hat, wenn nur die Abstande Pol-Aufpunkt und Pol-Stabmitte
mhe gleich sind. Diese Bedingung ist fur die Punkte nahe
der Stabmitte bei zylindrischen Staben von groBem Dimensionsverhiiltnis (im folgenden kurz D.V. geschrieben) sehr vollkommen, bei solchen mit kleinerem mit einer gewissen AnnjEherung erfullt. Es muB also moglich sein, das wahre Feld
im Stab dadurch zu messen, daB man seinen Wert an der
Staboberflache bestimmt. cber die erforderliche AnnZiherung
an diese kann mit Sicherheit nur das Experiment entscheiden.
Zu diesem Zwecke wurde eine Anzahl enger hintereinander
geschalteter Spulen vom Durchmesser 2,91 mm und der Liinge
35 mm auf ein Ellipsoid aus aeichem Remystah1 vom Dimensionsverhiiltnis
I
- = 24,95
d
( I = 17,47 cm, d = 0,661 cm) mit
Paraffin parallel zur groBen Achse aufgekittet, so daB ihre
Windungsflache parallel zur xquatorebene war. Ihre Zuleitungen waren mit einem empfindlichen ballistischen Galvanometer verbunden. Zur Ausfuhrung einer Messung wurden die
Spulen iiber einen Glasstab geschoben und achsenparallel in
das homogene Feld einer langen Magnetisierungsspule gebracht.
Der beim Kommutieren des Feldes $ entstehende Induktionsausschlag E ist proportional diesem Feld und der Windungsflache.
Nachdem dieser Ausschlag durch eine Qegeninduktion kompensiert war, wurde der Glasstab durch das Ellipsoid ersetzt.
Jetzt erhalt man beim Eommutieren des Feldes einen dem
urspriinglichen entgegengesetzten Ausschlag e, der ein Mat3 fur
die Entmagnetisierung NJ ist. Es ergibt sich
Zum Teil wurde auch ohne Kompensation gearbeitet, dann
ergibt sich
wenn e' der vorn wahren Feld Q,,erzeugte Kommutierungsausschlag ist. Im allgemeinen wurde bei den folgenden
70
E. Bussler
Messungen die Methode verwendet, welche die kleinsten Galvanometerausschllige ergab.
In Fig. 2 ist die Versuchsanordnung schematisch gezeichnet.
Die Bedeutung der einzelnen Teile folgt am der Unterechrift
der Figur. Die Entfernungen zwischen der Magnetisierungsspule a, der Kompensationsspule h und dem Eichnormal g betrugen je 2,5-5 m. AuBerdem lag die Magnet.isierungsspule
horizontal, wahrend die Kompensationsspule vertikal gestellt
a Magnetisierungsspule, b Eisenstab, c Spulen zur Messung der Entmagnetisierung, bzw. Sekundtirspule zur Messung der Magnetisierung.
d Hartgummihalter, e StGpselrheostat, f ballistisches Galvanometer,
g Normal der wechselseitigen Induktion von 0,Ol Henry, h Hompensationsspulen, i Kommutator, k Milliamperemeter, 1 Akkumulatoren, m
Schiebewidersttnde, rt Stromschlussel.
Fig. 2
war. Dadurch wurde eine gegenseitige Beeinflussung verhindert,
was auch durch den direkten Versuch bestitigt wurde.
Die Magnetisieruag J des Ellipsoids wurde magnetometrisch bestimmt. Die in diese Messung eingehende Horizontalkomponente des Erdfeldee wurde mit Hilfe einer Normalspule von 6 Windungen und 13,06 cm Durchmesser, also
genau berechenbarem magnetischem Moment, an Ort und Stelle,
unmittelbar vor der Messung festgestellt.
Der so gemessene Wert N war aber noch um etwa
20 Proz. kleiner wie der aus dem D.V. berechnete. Es wurden
Bestimmung des ballistischen Entmagnetisierungsfaktors 7 1
deshalb die Spulen systematisch verkleinert. Bei einem Durchmesser von 1,4-1,6 mm und einer Lange von 20 mm betrng
die Abweichung nur noch etwa 8 Proz.
SchlieBlich ergaben Spulen von 18 mm Lange und 0,9
bis 1,0 mm Dicke Werte, die mit dem theoretischen gut ubereinstimmten, wie Tab. 1 zeigt. Bei der Mittelbildung wurden
die einzelnen Werte entsprechend ihrer Genauigkeit mit verschiedenem Gewicht einge8etzt.l) Die Spulen waren mit einer
diinnen Seidenpapierunterlage auf das Ellipsoid gekittet , so
daB die fernsten Teile der dicksten Spule um 1,18 mm von
der Staboberflache entfernt war,en.
I
625
790
NJ
36,O
45,5
1
Tabelle 1
Genauigkeitl
v. N J in ol0
N*)
0,5
0,062
0,058
0,058
0,0575
1
Mittel der gemessenen Werte
Theoretischer Wert
Genauigkeit Beob.-theoret.
Wert in O/o
v. N in O l 0
6
4
3
277
275
N = 0,0591
N = 0,0587
7
595
- 1,2
- 1,2
-2
Die Theorie liefert fur das auf der Ellipsoidoberflache
herrschende Feld Q,,’in einem Punkt rnit den auf die Ellipsoidachsen bezogenen Koordinaten x, y (x-Achse = Rotationsachse)
Q0’=
Q0+ 472 J
.
(qy.y;(.
Qo bedeutet wieder das wahre Feld im Innerq des Ellipsoids.
Die Enden der MeBspulen reichten demnach in ein Gebiet, in
dem die Entmagnetisierung NJ hochstens um Proz. kleiner ist
wie am gquator. Die obige Messung kann also mit Recht als
einwandfreie Begrundung der MeBmethode angesehen werden.
Das benutzte Ellipsoid ist mit guter Anniiherung ein
mathematisches, denn berechnetes und durch Auftriebsbestimmung gemessenes Volumen unterscheiden sich nur um 0,8 Proz.
1) Bei der Berechnung des in der vorlhfigen Mitteilung in der
Ztschr. f. Phys. 44. S. 286. 1927 angegebenen Wertee N = 0,0586 wurde
die etwa 2 Proz. betragende Unsicherheit von J nicht berucksichtigt.
2) Zur sicheren Entscheidung, ob der Gang, den N zeigt, reell ist,
reichte die MeBgenauigkeit nicht aus.
E. Dussler
72
Das ist wesentlich, denn ein zweites Ellipsoid, bei dem sich
beide Volumina um mehr als 2 Proz. unterscheiden, gab um
4 Proz. zu kleine Werte fiir g. Das ist versfandlich, wenn
man bedenkt, daB der E.F. des gleichdimensionierten zylindrischen Stabes um 20 Proz. kleiner ist.
3. Abhiingigkeit des Ent-aragnetisierungsfaktorseines
kreiszylindrischen Stabes v o n der BusseptibilitZit
Einen weiteren Beweis fur die Brauchbarkeit der Methode
lieferten Messungen an einem homogenen Elektrolyteisenstab
vom D.V. 1 = 50 (d = 3,85 mm). Die Magnetisierung wurde
hier und bei allen folgenden Messungen ballistisch bestimmt.
Die Empfindlichkeit des verwendeten ballistischen Galvanometers wurde vor oder nach jeder Messung mit k l f e eines
in den Sekundilrkreis dauernd eingeschalteten Normals von
0,Ol Henry wechselseitiger Induktion festgestellt (Fig. 2). Eine
lange Primarspule lieferte ein homogenes Feld. Die Sekundiirspule hatte eine Lange von 6 mm.
Zur Messung der Entmagnetisierung wurden zunSichst die
weiteren Spulen von 2,91 mm Durchmesser und 35 mm Lange
benutzt. Schon diese ergaben gute Naherungswerte, wie Tab. 2
Tabelle 2
Experimentelle Werte
Theoretische Werte
104.N
x
-
-
co
89
118
109
105
75
50
37
29
20
16
11
8
5
4
3
3
2
132
110
110
102
101
88
75
64
51
45
39
35
33
28
28
27
J
x
169
528
763
1008
1320
1426
1469
1494
1518
1545
1590
1618
1663
1690
1709
1713
1722
-
Bestimmung des ballistischen Entmaynelisierungsfahtors 7 3
zeigt. Links stehen die gemessenen Werte, rechts zum Vergleich Wiirschmidts berechnete Ntiherungswerte und der fiir
die Suszeptibilifat x 3 m genau berechnete Wert N = 0,0149.
Die theoretisch verlangte Abnabme des E.F. mit abnehmender Suszeptibilifat ist deutlich zu erkennen. Allerdings sind
die experimentellen Werte no& wesentlich kleiner. Eine
grSBere Anzahl von Messungen an Staben von anderen D.V.
gab dasselbe Ergebnis.
Um festzustellen, ob eine bessere AnnLherung zu bekommen
ist, wurde die Entmagnetisierung NJ desselben Stabes jetzt mit
den kurzeren Spulen von 0,9- 1,0 mm Durchmesser bestimmt.
Das Ergebnis zeigt Tab, 3. In der zweiten Spalte stehen die
zu Lv J proportionalen Galvanometerausschliige. Sie sind auf
etwa ‘Ilo Skalenteile sicher, da jeder Wert das Mittel aus mindestens zwei Ablesungen,darstellt und die Gute des Skalenbildes
-- -- Tabelle 3
8
10,2s
20,57
30,85
41,14
51,42
61,i’O
82,27
102,8
154,3
205,7
411,4
617,l
?rep. NJ
274
475
5,35
492
3,15
2,65
2,34
2,2
1,95
1,85
197
195
J
NJ
521
998
13,9
1303
1411
27,s
41,45
1441
53,3
1471
74,9
1501
1525
95,8
770
148,l
1568
63
1597
199,s
579
1670
406,O
574
612,3
1690
4,75
Theoretiseber Wert N = 0,0025
776
14,3
16,95
13,3
9,97
894
774
227
6,s
104.~~7
146
144
131
95
69
57
50
46
39
37
32
28
x
193
158
93,8
50,s
94,8
27,6
20,l
15,9
10,6
890
491
2,s
x 3 0
’Ilo Skalenteil ziemlich sicher zu schatzen erlaubte. Die Werte
der Magnetisierung J sind auf & 1 Proz. richtig, die Anfangswerte des E.F. also auf etwa 3-5 Proz. Allerdings ergibt sich
daraus das wahre Feld nur mit einer 2--21/,mal geringeren
Genauigkeit. Vergleicht man den fur die hSchste Suszeptibilitat erhaltenen Wert N = 0,0145 mit dem von Wiirschmidt
genau berechneten N = 0,0149 fiir x = 00, so sieht man, dsB
beide Werte gut ubereinetimmen.
In Fig. 3 ist N als Funktion von x aufgezeiohnet (ausgezogene Kurve), daneben Wurschmidts Naherungskurve (ge-
E. Dussler
74
strichelt). Beide Kurven zeigen etwa denselben Verlauf. Insbesondere streben beide nach demselben Grenzwert fur vorschwindend kleine Suszeptibilitiit, namlich nach N = 0,0025.
I
I
I
1?MiV33#
I
I
6V
I
&J
I
Mo
I
120
I
TW'
I
BD
I
780
I
a7a
Suszeptibilitat x
Der Entmagnetisierungsfaktor N eines Elektrolyteisenstabes vom Dimesionsverhiiltnis Z/d = 50 als Funktion der Suszepitibilitat x nach der
Messung (auegezogene Kurve, Punkte 0). Zum Vergleich W iir a c h mid t s
theoretische Niiherungswerte. Cestrichelte Kurve, Punkte 0 )
Fig. 3
Dieser Wert lA6t sich leicht berechnen,
Magnetisierung des Stabes voraussetzt.
in diesem Fall gleich der Stabl'ange I ,
z
J. Nach dem Coulombschen
(+)'.
wenn man homogene
Der Polarabstand ist
die Polstiirke gleicb
Gesetz ist d a m die
Stiirke des entmagnetisierenden Feldes in der Stabmitie:
(V-
limN=2n. -
%-to
1
= 50 gibt dies N = 0,0025. Die vollF u r das D.V.
kommene 'ijbereinstimmung des aus der Messung extrapolierten
und des 80 berechneten Wertes beweist riickwarts, da6 bei
Bestirnmuny des ballistischen Entmaynetisierunysfaktors 75
Slttigung ein zylindrischer Stab homogen magnetisiert ist.
Auffallend ist, dab sich die experimentelle Kurve und die
theoretische durchschneiden. Diese Abweichung ist nur scheinbar, denn die wahre, aus den Naherungswerten extrapolierte
theoretische Kurve liegt durchweg etwas hoher, wie der Vergleich des genau berechneten Wertee N = 0,0149 und des
experimentellen N = 0,0146 zeigt. Die Erkllrung dafiir wird
zum Teil splter bei der Diskussion der Materialabhangigkeit
des E.F. gegeben werden, wo sich xeigt, daB die (Zx-)Kurve
fur ein bestimmtes D.V. mit wachsender Suszeptibilitat um so
s t i k e r ansteigt, je geringer die maximale Suszeptibilitit des
Materials ist. Wurschmidts Rechnung griindet sich aber
a d die experimentell festgestellte Verteilung der Magnetisierung langs eines harten Stahlstabes. AuBerdem ist zu bedenken, daB die so erhaltene Verteilungskurve durch den von
Wurschmidt benutzten mathematischen Ansatz zwar gut angenahert , aber nicht vollkommen wiedergegeben wird. Insbesondere geht ein Fehler von '/, Proz. bei der Messung von
J/Jo (J, maximale Magnetisierung in der Stabmitte, J Magnetisierung in einem um 1/10 seitlich der Stabmitte gelegenen
Punkt) mit 11 Proz. in N ein. SchlieBlich muBte Wurschmidt
die vereinfachende Annahme machen, daB die Suszeptibilitat
langs des ganzen Stabes konstant ist, was in Wirklichkeit
sicher nicht erfiillt ist ; vielmehr nimmt die wirksame Suszeptibilifat mit zunehmender Entfernung von der Stabmitte ab,
was fur einen Elektrolyteisenstab direkt experimentell nachgewiesen wurde (vgl. S. 91 dieser Abhandlung). Dies wirkt
aber ebenfalls im Sinne der obigen Abweichung.
Aus dieser Betrachtung folgt, daB eine vollkommene Identitiit beider Kurven gar nicht zu erwarten ist, da8 aber aus
demselben Wert von N fiir hohe Suszeptibilitat, demselben
Qrenzwert fiir verschwindende Suszeptibilitat und dem gleichen
Gang beider Kurven die prinzipielle Richtigkeit der verwendeten MeBmethode folgt.
4. Die Konetruktion der Spulen und ihre Brauchbarkeit
Die Spulen bestanden aus 0,4 mm dicken, 18 mm langen
Qlasstabchen. An den Enden waren kleine Glaskiigelchen
angeschmolzen, um ein Abgleiten der Wicklung zu verhindern.
76
E. Dussler
Diese bestand aus zwei Lagen 0,l-mm-Emaildraht. Die Zuleitungen wurden gut verdrillt und auSerhalb der Magnetisierungsspule hintereinander geschaltet. Im folgenden seien diese
Spulen kurz als Nadelspulen bezeichnet.
Die etwas muhsame Herstellung dieser Spulen machte es
wiinschenswert, eine einfachere Konstruktion ttufzufinden. Es
bewahrte sich die folgende Methode. Ein Pappstreifen von
0,3 mm Dicke, 20 mm Lange und einer Breite etwas grSBer
als der Stabumfang wurde mit zwei Lagen 0,l-mm-Emaildraht bewickelt und mantelartig so um den Stab herumgelegt,
daB die Windungsflache senkrecht zur Stabachse zu liegen kam.
Durch Paraffinieren erhielt diese Mantelspule (wie sie kurz
genannt sei) die notige Festigkeit. Mit ihr wurden die obigen
Messungen an dem Elektrolyteisenstab wiederholt. Es ergaben
sich vollkommen dieselben Werte, weshalb bei den folgenden
Untersuchungen an homogenen Staben diese Mantelspulen benutzt wurden.
Bei der Verwendung der Nadelspulen ist darauf zu achten,
daB kein Paraffin zwischen Seidenpapierunterlage und Spulen
gelangt. Die Mantelspulen kriimmen sich beim Umlegen um
den Stab leicht an einer Stelle zu stark und lassen dadurch
einen freien Raum zwis'chen sich und dem Stab, was zu Fehlern
AnlaS gibt. Allgemein ist zur Anwendung der Methode erforderlich, daB die Staboberflache moglichst glatt ist, um ein
dichtes Anliegen der Spulen zu gewiihrleisten und urn diese
beim Aufschieben und Abziehen vor Verletzung zu schiitzen.
Die Mantelspulen lhaben den Nadelspulen gegeniiber den
Vorteil leichterer und schnellerer Herstellung und grbBerer
Windungsflache, kbnnen aber nur fur eine Stabdicke benutzt
werden, wiihrend die Nadelspulen durch Erwarmen leicht abgelost und auf einen Stab von anderer Dicke aufgekittet werden
konnen. AuSerdem sind die Mantelspulen mit Sicherheit nur
fiir homogene Stabe und hiar nur in der Stabmitte brauchbar,
weil namlich beim Umlegen der Spulen um den Stab die Windungen der konvexen Seite sich leicht gegeniiber denen a d der
konkaven seitlich verschieben, wodurch eine Windungsflache
normal zur Stabachse entsteht, was uberall dort, wo eine
Normalkomponente der Magnetisierung vorhanden ist, das YeSergebnis vollsthdig falschen kann, wie Versuche gezeigt haben.
Bestimrnung des ballistiscilen Entmagnetisierungsfaktors 7 7
Nur in Ausnahmefallen gelingt es bei kurzen Spulen, das Verschieben der Windungen zu verhindern. Eine Windungsflache
normal zur Stabachse lafit sich leicht dadurch feststellen, daB
man mit der betreffenden Spule an zwei symmetrisch zur Stabmitte gelegenen Punkten die beim Kommutieren des magnetisierenden Feldes entstehenden Qalvanometerausschlage milit.
J e nachdem sie ungleich oder gleich sind, ist eine solche
vorhanden oder nicht.
5. Abhiingigkeit des Entmagnetisierungefaktore
vom DimensionaverhZiltnis bei konstanter Strtbdicke
Der oben benutzte Elektrolyteisenstab wurde nun nacheinander durch Verkiirzen an beiden Enden auf die D.V. 40,
35, 24,6, 9,l und 5,5 gebracht. Jedesmal wurde die Magnetisierung J ballistisch und die Entmagnetisierung NJ mit einer
10 mm langen Mantelspule gemessen. I n der Tab. 4 sind die
Ergebnisse aufgeschrieben.
Tabelle 4
_d' - -4 0
-
JI
4%
__
295
496
728
16,l
31,2
45,6
70,6
92,2
145,2
197,5
403,s
610,l
815,s
-
I
%
391 156
789 172
1112 142
1330 82,8
1421 45,5
1456 31,9
1494 21,2
1520 16,5
1566 10,s
8,09
1598
4,13
1669
1694
2,77
2.08
1701
1 u N = 0,0039
X+O
/ 05 ( 0 .
200
204
210
190
140
110
78
75
58
51
45
41
41
I
1
= 35
d
__ ____
I
J
-
k
x
__ ___
!70
1,8 318 177
4,4
7,l
11,9
22,O
37,2
64,6
88,6
143,O
195,2
402,O
607,l
813,6
I
654
965
1225
1374
1446
1498
1528
1580
1609
1688
1717
1723
-
149
136
103
62,5
39,O
23,2
17,3
ll,o
8,26
4,22
2,82
2,11
lim N = 0,0051
3,O 394
!50
4,2 602
150
6,l 806
!40 10,8 1188
114 30,O 1411
170 60,O 1485
120 125,8 1564
93 182,O 1595
72 394,s 1674
60
56
58
53
132
144
132
110
47,O
24,8
12,4
8,77
4,24
n N = 0.018
*
2
460
440
440
430
370
290
190
150
100
-
X - t O
Samtliche Yessungen zeigen die Abnahme des E.F. mit
der Suszeptibilitat und die Erreichung des theoretischen #renzwertes N = 2 % - , der in der letzten Zeile der Tabelle angeschrieben ist. Besonders deutlich ist dies in Fig. 4 zu er-
E. Dusoter
78
kennen, wo fur die verschiedenen D.V. N als Funktion von 1c
gezeichnet ist.
In Fig. 5a sind die Magnetisiernngskurven siimtlicber Stabe
aus den gemessenen Q0- und J-Werten eingezeichnet. Sie
L
0
w 20
L
37
w
l
57
hw
A L?&A
lhbfbi*-
Sueceptibilitlit x
( N , x)-Kurven der Elektrdyteieenetiibe vom
Dimensioneverhaltnis
50
40
35
24,6
Punkte
0
0
X
Fig. 4
+
fallen alle in eine Kurve zusammen (ansgezogene Kurve links)
bis herab zum D.V. 24,6, mit nur geringen Abweichungen.
Dagegen liegen die (Qo, J ) Pnnkte der Stiibe vom D.V. 9,l tmd
5,5 nicht mehr auf derselben Kurve, sondern zu weit rechts,
Die gemesaenen Werte N J sind um 7,5 Proz. bzw. 8-10 Proz.
Bestimmung des ballistiacheu Entmagnetisierungsfalitors 19
zu klein. Der Grund dieser Abweichung ist darin zu suchen,
daB diese kurzen Stibe keine definierten Pole mehr besitzen;
die ganze Oberflache ist vielmehr mit Kraftlinienquellen und
-+
@, Gauss
Magnetisierungskurven der Elektrolyteisenstllbe vom Dimensionsverhllltr
nis lld - 50 bis 5,5.
d = 3.85 mm Zld
50
40
35
24,6
9,l
5,5
Punkte
o
x’
h
i
Scherungskurven der ElektrolyteisenstiLbe vom
Dimensionsverhllltnis
50 u. 40
Punkte
f 6
Fig. 5 a
-
I
+
E. Dussler
80
Senken besetzt und es existiert am Aquator keine Zone homogener Magnetisierung von merklicher Ansdehnnng.
Die gestrichelten Kurven rechta in Fig. 5a sind die
Scherungslinien ( N J als Funktion von J) ftir die D.V. 50 rind
40. Sie sind bis zu derselben Magnetisierung geradlinig wie
die Magnetisierungskurve und biegen in derselben Hiihe nach
kleineren Werten ab.
Fig, 5 b zeigt den Sattigungsteil der Magnetisierungskurven.
Bemerkenswert ist, dd3 hier die vom Stab mit dem D.V. 9,l
herrtihrenden Punkte ( A ) die Normalkurve wieder erreichen.
z[
{
+
MN
"rnI
1
m
7m
1
50
1%
270
250
350
W
450
~ L W 550
'
'
bw
650
Siittigungsteil der Magnetisierungskurven der I Elektrolytekenstabe
$5, Gauss
I
Fig. 5 b
Um zu untersachen, bis zu welchem D.V. herab die
Meihode brauchbare Werte liefert, wurde ein Eisenstab I vom
D.V. 40, nachdem Magnetisierung und Entmagnetisierung gemessen war, auf das D.V. 15 gebracht und dieselben Messungen ausgefiihrt. Fig. 6 zeigt links die Magnetisierungskurven (ausgezogen), rechts die Scherungskurven des langeren
Stabes (gestrichelt), ferner den Anfang der ungescherten Knrve
des kurzen Stabes (strichpunktiert). Man erkennt, daB die
gemessenen NJ-Werte beim D.V. 16 um etwa 3,5 Proz. zu
klein erhalten wurden. Zu dieser Messnng wnrde eine nur
0,5 cm lange Mantelspule beniitzt.
Der EinfluS der LLnge der Spulen wurde im Laufe der
Messungen noch besonders nntersucht. Beim Elektrolyteisenstab vom D.V. 35 wurde die Entmagnetisierung N J mit einer
1 cm langen Yantelspule, die keine Windungsfliichen normal
.
Bestimmung des 6allisiischcn Entmagnetisierungsfaktors
-+ &,
Gauss
}
Punkta
1
-=40
d
1
-;i- = 15
0
- =: 15
}
d
Eisenatab 11
I
= 20
d
+
d = 4 mm
ungeachert
d = 6,45 m m
Fig. 6
Annalen der Pbysik. IV. Folge. 86.
6
81
zur Stabachse besa6, in verschiedenen Entfernungen von der
Stabmitte gemessen. Tab. 5 enthiilt in der ersten Spalte die
Werte der Magnetisierung J in der Stabmitte, in den folgenden
Spalten die zu I? J proportionalen Gtalvanometerausschlage
bei verschiedenen Entfernungen der Spulenmitte von der Stabmitte. Fiir die Anfangswerte ist der Einflu6 der Spulenlange
nur gering, was fur die genaue Messung von Wert ist. Allgemein nimmt die Entmagnetisierung mit dem Abstand von
der Stabmitte zu.
Tabelle 5
-
~
J
0 cm
__.___
318
654
965
1225
1374
1446
1498
1528
1580
1609
1688
~
~~
~~
Abstand der Spule von dm Stabmitte
3,85
695
9,66
11,s
11,95
10,o
792
5,s
4,55
4%
I
0,5 cm
1 cm
2 cm
3 cm
____
373
7,1
10,2
12,5
14,2
15,2
14,t
11,Q
5,o
972
892
375
792
10,5
13,l
15,3
17,6
20,o
19,0
l5,O
12,7
3,5
6. Abhiingigkeit des Entmagnetisierungsfaktorsvon der Stabdicke
bei konstantem Dimensionsverhiiltnis
S h u d d e m a g e n hat experimentell eine Abhangigkeit des
E.F. von der Stabdicke bei demselben D.V. festgestellt. Dagegen findet W u r s c h m i d t keinen theoretischen Grund dafiir.
Es schien deshalb van Nutzen zu sein, durch neue Messungen
die Frage, ob eine solche Abhsngigkeit besteht, zu losen. Um
eine Kontrolle der Messungen in der Kongruenz der Magnetisierungskurven zu haben, wurde von einem Stab mit d = 6,7 1 mm
1
= 50 und 30 Magnetisierung und Entmagnetisierung
und d
gemessen und daraufbin der Stab auf den Durchmesser
d = 3,27 mm abgedreht und bei dem D.V. 50 und 30 dieselben
Messungen ausgefiihrt. Der Stabdurchmesser schwankte dabei
lilngs des Stabes in allen Fallen urn hochtens 0,02 mm. Zur
Messung der Entmagnetisierung wurde fur die dicken Stabe
eine 2 cm lange doppellagige, fur die dunnen eine 1 cm lange
Bestimmung des baliistisden Entmagnetisierungsfaktors 83
einlagige Mantelspule benutzt, um moglichst entsprechende
Verhiiltnisse zu haben.
Das MeBergebnis geben Tab. 6 und Fig. 7 wieder. Die
gemessenen Werte dea E.F. N zeigen fur die AnfangsuszeptiTabelle 6
I
Dimenaionsverhiiltnis - = 50
d
-_
I
d = 6,71 mm
J
80
104.
___
--__
- ___
372
554
716
978
1135
1255
1302
1335
1392
1435
1502
195
2,4
492
820
14,7
31,O
47,l
42,O
97,l
132,2
201,o
N
d = 3,27 mm
J
80
145
143
133
129
112
81
60
50
42
35
32
___
-
-
-
279
4,6
79
13,4
29,8
45,3
60,4
95,O
130,6
198,8
533
688
935
1093
1233
1286
1324
1385
1432
1501
138
133
144
128
93
75
68
57
46
47
Shuddernagens Werte fur groSes
I
d B 6 mm, N = 0,0144
l o 4 .N
x
d = 3,2 mm, N = 0,0166
I
Dimensionsverhiiltnis - = 30
d
d = 8,27 mm
d = 6,71 mm
-
&o
1
104.
J
N
J
104.
_ ~ ~ _
N
104
I
0,s
1,E
1,5
276
3,s
8,7
20,9
38,8
81,5
119,6
192,3
175
270
362
544
713
1013
1195
1276
1367
1419
1489
257
347
518
680
1156
1250
1346
1405
1480
349
337
337
330
330
321
284
229
157
124
91
-
340
323
336
330
295
250
180
153
123
-
Shuddernagens Werte ftir groSes x
d 2 6 mm,
N = 0,0344
I
d
E
3,2 mm, N = 0,0382
6*
N’
E. Dussler
34
c 6s
Go Baues
Abhlingigkeit des Entmagnetisierungefaktora N von der Stabdicke bei
konstauhm Dimeneioneverhiiltnie
'
d
mm
'O
{ 3,27
6,71
30
(:::
gemeeeene PunLte
0
0
X
+
Fig. 'I
Mit Shuddernagens N
geecherte Kurven
Bestimmung des ballistischen Entmagneti~erungsfaktoTs 85
bilitat nur einen geringen EinfluB der Stabdicke. Dagegen
ergeben sich bei kleinerer Suszeptibilitat fur die diinnen Stjibe
wesentlich grii6ere Werte. Wie die Fig. 7 zeigt, liegen die mit
den gemessenen Koordinaten eingezeichneten Punkte der Magnetisierungskurven der diinnen Stabe etwas zu tief, bzw. zu
weit rechts, d.h. aber, da6 fiir sie die Entmagnetisierung zu
klein gemessen wurde. Der Fehler ist von der GroBe der
MeBungenauigkeit, namlich etwa 5 Proz. Es wird dabei angenommen , daB sich die magnetischen Eigenschaften durch
das Abdrehen nicht geandert haben. Entnimmt man aus den
Kurven die Werte von N, die vollige Kongruenz der Kurven
der diinnen mit denen der dicken Stibe bewirken, 80 ergeben
sich die in Spalte N' stehenden GriiBen. Sie sind etwas gr5Ser
wie die entsprechenden fur die dicken Stabe, jedoch kleiner
wie die von Shuddemagen fiir Stiibe vom Durchmesser
3?2mm bestimmten (vgl. die Tab. 6). Tatsachlich liegen die
rnit seinen Werten gescherten Kurvenpunkte zu weit links,
wie Fig. 7 zeigt.
Ein Grund, warum bei kleiner Suszeptibilitit die PF.
der diinnen Stilbe so merklich grb6er sind wie die der dicken,
ist nicht mit Sicherheit anzugeben. Immerhin scheint ein
EinfluB der bei den dtinneren Stiben relativ gro6eren Oberfliche nicht ausgeschlossen zu sein.
7. IKaterialabhiingigkeit der Scherungakurve und
dee Entmagnetiaiermngefaktore
Fiir die Praxis ist die Kenntnis des Verlaufs der Scherungskurve einer Probe von besonderer Wichtigkeit. Shuddemsgen
gibt die Regel, daB diese zwischen J = 100 cgs-Einheiten
und J - 800 cgs-Einheiten geradlinig verlauft, der atmsgnetisierungsfaktor also konstani ist. DaB dieser Regel
keine allgemeine Bedeutung zukommen kann, folgt schon aus
der oben beschriebenen Abhingigkeit des E.F. von der Suszeptibilitiit. Danach ist zu erwarten, daB die Scherungskurve
solange geradlinig ist, solange die Suszeptibilitit nahe konstanten
Wert hat, also auch die Magnetisierungskurve linear verlauft.
'ratsachlich folgt auch aus einer Reihe von Messungen an
Stilben yon verschiedenem Material und D.V., da6 die Gerad-
86
E, U u s s k ~
linigkeit der Scherungskurve aufs engste mit dem linearen
Verlauf der Magnetisierungskurve verkniipft ist: Das Knie der
Scherungskurve liegt bei derselben Magnetisierung wie das der
Magnetisierungskurve, also bei verschiedenen Materialien in
verschiedener Hohe. Als Beispiel betrachte man die Kurven
in Fig. 5a fiir die D.V. 50 und 40 (Punkte f und 6 ) und
vergleiche damit die Kurven der Fig. 6, die zwei verschiedenen
Eisenstiiben zugehijren. Ganz links sind die Magnetisierungskurven des Weicheisenstabes I? bei den D.V. 40 und 15, ganz
rechts die Scherungskurve des langeren Stabes (Punkte und 0).
In der Mitte der Figur sind die Magnetisierungs- und Scherungskurve eines Eisenstabes I1 vom D.V. 20 (Punkte +). Die
Scherungskurve des Elektrolyteisens ist bis J = 1100 cgsEinheiten, die des Eisenstabes I bis J - 950 und die des
Eisenstabes I1 nur bis J = 550 geradlinig.
Diese Materialabhangigkeit der Scherungskurve ist eine
selbstverstiindliche Folge der Abhangigkeit des E.F. von einer
Materialfunktion, der Suszeptibilitat.
Ganz anders liegt die Frage, ob einer bestimmten Suszeptibilitit bei festem D.V. eindeutig ein bestimmter E.F.
zugeordnet ist. Diese Frage ist leider zu verneinen. In Fig. 8
sind vier (8,x)-Kurven verschiedener Materialien, vom D.V. 50
gezeichnet, eines Elektrolyteisenstabes vom Durchmesser
d = 3,85 mm, eines Eisen- und Silberstahlstabes mit d = 4 mm
and eines Nickelstahlstabes rnit d = 5,51 mm. Die Messungen
an Eisen und Silberstahl wurden rnit denselben Mantelspulen
ausgefiihrt, um moglichst gro6e relative Genauigkeit zu erzielen.
Simtliche Kurven zeigen, daS das Material einen gro6en Einflu6 auf den Verlauf der (N,x)-Kurve hat. Sie steigt mit
wachsender Suszeptibilitat urn so schneller an, je geringer die
maximale Suszeptibilitiit ist, was bereits bei der Diskussion
der (N,
x)-Kurve des Elektrolyteisens vorwegnehmend gesagt
wnrde. Jedoch streben samtliche Kurven nach dem gleichen
Grenzwert fur verschwindende Suszeptibilitat.
Drei der Kurven zeigen ein besonders merkwiirdiges Verhalten: Ein und derselben Suszeptibilitat gehijren zwei ganz
verschiedene Werte N zu, je nachdem diese Anfangssuszeptibilitiit ist oder jenseits des maximalen Wertes dieser Grb6e
lie&
Bestimmung des ballistischen Entmagnetisierungvfaktors 87
Die Stilbe aus Eisen, Niokelstahl und Silberstahl waren
gezogene Driihte von gut glatter Oberfliiche und zeigten in
ihrer ganzen Lange Dickensohwankungen von 0,02-0,03 mm.
I
i
m
.
;
i
Q
El
Der Elektrolyteisenstab war abgedreht und hatte etwas grobere
Durohmesserschwankungen (0,OZ-0,04 mm).
Die Genauigkeit der Absolutwerte des E.F. lie@ zwischen
8 Proz. fiir die kleinste Anfangssnszeptibilitiit und 2 Proz. bei
mittlerer Suszeptibilitiit.
88
E. Duaslet
8. TempersturabMbngigkeit der Eoherunpkurve; Tempertbturunabhhgigkeit dee Bntmagnetl8iemngafhktom
Bekanntlich wandert das f i e der Msgnetisiernngskurve
ferromagnetischer Stoffe mit wachsender Temperatur nach
kleineren Werten der Magnetieierung J. Es lag deshalb die
Frage nahe, ob sich such die Scherungskurve in demselben
Sinne hdert, denn bei Zimmertemperatur liegen, wie sich
oben ergeben hat, die Kniee beider Kurven bei derselben Magnetisierung.
Zur sicheren Entscheidnng d i e m R a g e wurde die Magnetieiemng J und die Entmagnetisierung NJ eines Nickelstrtbe~
vom D.V. 36 (d = 4 mm) bei Zimmertemperatur und bei 307O C
gemessen.
Eine a d ein Hartponellanrohr bifilar gewickelte elektrische
Heiznng aus PtcBand gab llings des Stabes eine konstante
Temperatur ( f 1O), die mittela eines Platin-Platinrhodinmthermoelementa gemessen wurde. Die Magnetisierung wurde ballietiech
mit Elilfe einer zweilagigen Sekundiirspule von 6 mm Liinge
bestimmt, deren Lagen dnrch Glimmer und deren Windungen
durch Kaolinwaseerglaskitt gegeneinander ieoliert waren. Ihre
Zuleitungen wurden dicht nebeneinander in engen Porzellanriihren zugefiihrt. Das Heizrohr befand sich mit dem Stab
im Innern einer langen Magnetisierungsspule mit Wasserkahlung.
Die Entmagnetisierung N J wurde mit Nadelepulen gemessen,
deren Emailisoliemg und deren Glaskerne dieeer Temperaim
standhielten. Ureprtinglich vereuchte Messungen an einem
fieenstab scheiterten an dem Verdampfen der hlierung bei
den hohen Temperaturen. (Unterhalb 400° C sind die Unterschiede der Magnetisierung gegeniiber den Werten bei Zimmertemperatur m gering.)
Das YeSergebnis zeigt Fig. 9. Links sind die Magnetieiemngkurven , rechts die zugehiirigen Schernngakurren gezeichnet. Man erkennt, da6 auch bei hBherer Temperatur die
Kniee beider K w e n in derselben Hohe liegen. Selbst die
verechiedene Scharfe der Kniee der Magnetisierungshen
h d e t sich bei den Scherungsknrven wieder.
Vie1 wichtiger ist jedoch ein anderes Ergebnis der Yessangen, niimlich die Unabhngigkeit des E.F. N von der Tem-
Bestimmung des ballistischen Entmagne~ierungsfaRtors 89
peratur. In Fig. 10a ist N als Funktion der Suszeptibilitit x
aufgetragen, bei Zimmertemperatur und bei 307 O G. Die NeBgenauigkeit der 8-Werte betragt 15-20 Proz. Die wahren
Felder ,Q0 sind wegen der Kleinheit der Entmagnetisierung
wesentlich sicherer, etwa auf 10 Proz. bei den kleinsten und
-+ a0Gauss
Die Magnetieierungs- u. Scherungekurven einee Nickeletabee vom Dimen1
siomverhHltnia - = 35
d
bei 20° Cele. Punkte
bei 307O Cele.
,, 0
Die Magnetieierungsknrven eind ausgezogen, die Scherungekurven
geetrichelt
Fig. 9
+
2 Proz. bei den gr6Sten Werten. Man erkennt, daB in Fig. 10a
alle Punkte unabhtingig von der Temperatur urn einen Kurven-
zng liegen.
Anch die Kurve, die den E.F. als Funktion der schein-
E. BussIer
90
4172U !
I
Bestimmung des ballislischen h'ntmagnetisierungsfaktors
91
J
barea Suszeptibilit'at k = - darstellt, ist unabhhgig von der
6
Temperatur (Fig. lob). Dieses Ergebnis ist vor allem deshalb
wichtig, weil es gestattet, auch fiir Messungen bei hoherer
Temperatur zylindrische Stabe zu verwenden , wenn man die
(N,x)- bzw. (8,K)-Kurve bei gewohnlicher Temperatur kennt.
9. D e r magnetometrhohe Entmagnetieierungsfaktor
MiSt man die Magnetisierung eines zylindrischen Stabes
nach der magnetometrischen Methode, so erhiilt man bei
demselben auSeren Feld 8 einen wesentlich kleineren Wert
wie bei der ballistischen Methode. Erstere liefert das Integralmittel der Magnetisierung langs des Stabes, letztere den maximalen Wert in der homogen magnetisierten Stabmitte. Man
kiinnte zuniichst meinen, da6 die mittlere Magnetisierung, als
Funktion des mittleren Feldes aufgetragen, dieselbe Magnetisierungskurve liefere wie die maximale Magnetisierung als
Funktion des Feldes in der Stabmitte. Das mittlere Feld
l&t sich leicht mit Nadelspulen von der halben oder ganzen
Stablinge messen. Eine solche Messung wurde an einem
Elektrolyteisenstab vom D.V. 40 ausgefiihrt. Es ergab sich
N im Mittel aus drei Werten f i r die Magnetisierung zwischen
300 und 700 cgs-Einheiten zu 0,0272, ein Wert, der zwar mit
dem von R. Mannl) gegebenen N = 0,0274 gut iibereinstimmt,
der aber die magnetometrische Kurve nicht vollig mit der
ballistisch gemessenen Normalkurve zur Deckung bringt. Die
erstere liegt bei etwas grbBeren Feldern. Am gro6ten ist der
Unterschied im Kurvenknie. Der Wert N = 0,0272 ist also
etwae zu klein. Nach anderen Messungen ist der voll korrigierende Wert um 0,002 grdBer. Erst nahe der Stlttigung
fallen die magnetometrische und die ballistische Kurve wieder
zusammen.
Dieses Ergebnis kann so gedeutet werden, da8 die fur
die Magnetisierung parallel zur Stabachse wirksame Suszeptibilitit (bei einem Elektrolyteisenstab) nach den Stabenden zu
abnimmt, vielleicht unter dem EinfluS der Normalkomponente
der Magnetisierung.
1) R.Man.n, 1nsug.-Dise. Berlin, 1895; Phys. Rev. 3. S. 359. 1896.
92
E, Dwrsler
Der magnetometrische EF., der die magnetometriech
gemessene Kurve mit der Nomalkurve znr Deckung bringt,
korrigiert also nicht nur anf das wahre Feld, sondern gleichzeitig auf die wahre SuszeptibilitZlt, ist also andem definiert
wie der ballistiache E.F., weshalb eine direkte Messung nach
derselben Methode nicht in Frage kommt.
Zusemmenfaaeung der Ergebnfsee
ijberblickt man die Ergebnisse der beschriebenen Yessungen, so W t sich folgendes feststellen:
1. Der Entmagnetisierungsfaktor eines kreiszylindrischen
Stabes von bestimmtem Dimensionsverhgltnis ist keine Konstante, eondern eine Fnnktion der Suszeptibilitit. Er wird
mit abnehmender Snszeptibilifat x in der Regel kleiner und
erreicht fir einen verschwindend kleinen Wert von x einen
Grenzwert, der sich zu 2 z 2. 1st die Anfangssu8zeptibilitit kleiner wie die maximah,
so hat der Entmagnetisierungsfaktor f i r sie einen gr6Seren
Wert wie fiir dieselbe Suszeptibilitat bei haherer Magnetisierung.
3. Der Entmagnetisierungsfaktor hlingt bei konstantem
Dhensionaverhdtnis nnd konstanter Suszeptibilitiit vom Material a% nnd zwar so, daS er fiir dieselbe Suszeptibiliat einen
nm so grbBeren Wert hat, je kleiner die maximale Snszeptibilitilt ist (abgesehen von ganz kleinen SnszeptibilitiLten, wo
die Abweichungen innerhdb der MeSunsicherheit liegen).
4. Bei mittlerer und kleiner Suszeptibilitiit ist der Entmagnetisierungsfaktor grBSer fur diinne Stiibe wie fur dicke
von gleichem D.V.
5. Der Entmagnetisierungsfaktor iet unabhiingig von der
Temperatur.
6. Die Schernngsknrve verknft bie zn dereelben Magnetisiernng geradlinig wie die Mqnetiaierungskurve. Mit
weiter wachsender Magnethierung biegt eie nach kleineren
Werten ab.
Ane den Unterenchungen geht hervor, daS Air genaue
magnetische Meesnngen an kreiszylindrischen Stiiben in freier
Bestimmung des ballistischen Entmagnetisierurig$faktors 93
Spule nur die ballistische Methode in Betracht kommt, und
daS man in jedem einzelnen Fall den E.F. von Punkt zu
Punkt der Magnetisierungskurve bestimmen mu&. Dies ist nach
der mitgeteilten Methode mit geniigender Gen-ltuigkeit moglich.
Die beschriebene Methode ist rnit Erfolg bereits auf
Messungen an Eiseneinkristallen angewendet w0rden.l)
Die vorstehende Arbeit wurde im Physikalischen Institut
der Universitiit mbingen ausgefiihrt. Ich bin dessen Leiter,
Hrn. Prof. Dr. Walther Gerlach, fiir das groBe Znteresse,
rnit dem er den Fortschritt meiner Arbeit verfolgte, und fiir
das freundliche Entgegenkommen, rnit dem er mir die natigen
Hilfsmittel zur Verfigung stellte, zu groBem Dank verpflichtet,
den auszusprechen ich an dieser Stelle nicht versaumen mochte.
Ein wesentlicher Teil der Mittel konnte durch die Hilfe des
Elektrophysikausschussesder Notgemeinschaft beschefft werden,
woffir auch hier bestens gedankt sei.
Physikalisches Institut Tiibingen, Mhrz 1928.
Naohtrag
Kiirzlich hat W. Wolmanq mit Hilfe des magnetischen
Spannnngsmessers von Rogowski und Steinhaus? eine Methode ausgearbeitet, mit der es ebenfalls gelingt , magnetische
Messungen in freier Spule auszufuhren. Es wird dabei das
wahre Feld durch Messung dee magnetischen Spannungsabfalls l h g s des von der Sekundhspule iiberdeckten Teils der
Probe bestimmt. Diese Methode ist wie die unsrige auch auf
Messungen nach der Joch- und Isthmuamethode anwendbar,
erfordert jedoch ein ebenflichig begrenztes Probestuck, wahrend
die Methode der Mantel- oder Nadelspulen dieser Einschrankung
nicht bedarf. Dafur ist die relative Genauigkeit von Wol1) E. Duseler und W. Gerlach, Ztechr. f. Phya. 44. S. 279. 1927;
E. Duseler, Dies. 11. Teil.
2) W.Wolman, Uber ein Verfahren der Eisenpriifung mit dem
magnetischen Spannungemesser. Meseungen an Eiseneinkrietallen. Dks.
Aachen 1927. Arch. f. Elektrotechn. 19. Heft 3. 1928.
3) W. Bogowski und W. Steinhaua, Arch. f. Elektrotechn. 1.
s. 141. 1912.
94
E. Bussle r. Ballistischer Entma ynetisierungsfakhr
mans Methode der unsrigen bei sehr kleinen Feldern iiberlegen ;
bei mittleren und hbheren Feldern ist sie merklich dieselbe.
Wolman hat sein Verfahren auch eur Untersuchung von
Eiseneinkristden benutet. Uber den Vergleich seiner Ergebnisse mit denen von W. Gerlach und dem Verfasser siehe
11. Teil der Dissertation dcs Verfassers.1)
1) Erscheint in Ztschr. f. Phys. (im Druck).
(Eingegangen am 6. April 1928.)
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
1 115 Кб
Теги
ballistische, bestimmung, zur, method, eine, des, experimentelle, entmagnetisierungsfaktors
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа