[ Pobierz całość w formacie PDF ]
prowadzącego otrzymać pętlę histerezy dla takiego natę\enia prądu aby indukcja magnetyczna
próbki osiągnęła wartość nasycenia. Wpisać potrzebne dane do wyliczenia charakterystycznych
parametrów badanego materiału, według tabeli 1
Badanie pętli histerezy magnetycznej ferromagnetyków i ferrytów...
9
Tabela 1.
Liczba zwojów Liczba zwojów
Pole przekroju
Badany uzwojenia uzwojenia Długość uzwojenia
próbki
materiał pierwotnego wtórnego
S [m2] N1 N2 l [m]
Permaloj
Ferryt
4. Ustawić wartość R2 tak, aby otrzymać największą pętlę histerezy i w tabeli 2 zanotować: R2 -
wartość rezystancji , UR2 - wartość napięcia na rezystorze R2, Isk skuteczną wartość natę\enia
prądu płynącego w uzwojeniu pierwotnym, xmax maksymalne wychylenie plamki w kierunku OX, xc
wychylenie plamki w kierunku OX odpowiadajÄ…ce polu koercji Hc, xs wychylenie plamki w kierunku
OX odpowiadajÄ…ce indukcji nasycenia Bs, ± - czuÅ‚ość wejÅ›cia Y oscyloskopu, Ysc wychylenie
plamki w kierunku OY odpowiadajÄ…ce indukcji nasycenia Bs, ycr wychylenie plamki w kierunku OY
odpowiadające indukcji resztkowej Br, szacując równie\ dokładność wyznaczenia x, Isk, y.
Tabela 2
Badany materiał:
R2 UR2 Isk xmax xc xs ±
±
± ycs ycr u(x) u(y) u(Isk)
±
[&! [V] [A] [cm] [cm] [cm] [V/cm] [cm] [cm] [cm] [cm] [A]
&!]
&!
&!
5. Zasilić badany rdzeń małym prądem magnesującym tak, aby na ekranie była widoczna prosta lub
wydłu\ona elipsa. Zmierzyć parametry Isk i Uc , pozwalające określić krańcowe wartości pól H i B
(wzory (3b) i (5)). Następnie zwiększać stopniowo natę\enie prądu w uzwojeniu I i za ka\dym razem
notować parametry pozwalające wyznaczyć krańcowe wartości pól B i H. Wyniki notować w tabeli 3.
6. Zmienić badany rdzeń na rdzeń toroidalny, przeznaczony do zanurzenia w podgrzewanej kąpieli
olejowej i podłączyć miernik temperatury.
Tabela 3.
Badany materiał:
R2 UR2 Isk xmax xc ycs Ucs H B
±
±
±
±
[&! [V] [A] [cm] [cm] [V/cm] [cm] [V] [A/m] [T]
&!]
&!
&!
&
7. Po otrzymaniu pętli histerezy na ekranie oscyloskopu, włączyć napięcie zasilające, grzałkę i napęd
wiatraczka usuwającego pary oleju. Zanurzyć rdzeń w oleju i obserwować pętlę na ekranie
oscyloskopu. Z chwilą kiedy pętla posiadać będzie niewielkie rozmiary, włączyć zasilanie grzałki.
W momencie jej zniknięcia odczytać i zanotować temperaturę Curie.
8. Wyjąć rdzeń z kąpieli olejowej i zaobserwować ponowne pojawienie się pętli histerezy, notując
temperaturę przy której zaczyna się ona pojawiać.
9. Po podpisaniu wyników przez prowadzącego rozmontować i uporządkować stanowisko pomiarowe.
Badanie pętli histerezy magnetycznej ferromagnetyków i ferrytów...
10
4. Opracowanie wyników
1. KorzystajÄ…c z wyników pomiarów oraz wzorów (5) i (3b) przeprowadzić obliczenia Bs, µ (w punkcie
pÄ™tli B=Bs), Br i Hc oraz niepewnoÅ›ci u(Bs), u(µ),u(Br) i u(Hc) dla badanych materiałów i wyniki wpisać
do tabeli 4:
Tabela 4.
Badany Bs Br Hc
µ
µ
µ
µ
materiał [T] [T] [A/m]
permaloj
ferryt
2. Wykonać wykresy krzywych namagnesowania pierwotnego B(H) dla badanych materiałów,
pamiętając o jednostkach na skali wykresów, a na ich tle naszkicować przybli\ony obraz części
odpowiedniej pętli histerezy, z zaznaczeniem wartości Bs, Br i Hc z tabeli 4.
3. Określić, który z badanych materiałów lepiej nadaje się do wykonania magnesu trwałego.
5. Pytania kontrolne
1. Jakie jest uporządkowanie momentów magnetycznych w ferromagnetyku, antyferromagnetyku
i ferrimagnetyku ?
2. Wyjaśnić przyczynę występowania domen magnetycznych.
3. Jakie charakterystyczne punkty wyró\niamy w pętli histerezy magnetycznej ?
4. Jaka jest rola układu całkującego w obserwacji pętli histerezy na ekranie oscyloskopu ?
5. Jak mo\na zinterpretować efekt Barkhausena ?
6. Literatura
1. D.Holliday, Fizyka t.2, PWN Warszawa 1994
2. Feyman R.P., Leighton R.B., Sands M.: Feymana wykłady z fizyki tom II, część II, W-wa 1972
3. Sz. Szczeniowski, Fizyka doświadczalna cz.3 elektryczność i magnetyzm, PWN, W-wa 1980
4. C. Kittel Wstęp do fizyki ciała stałego PWN, Warszawa 1976 [ Pobierz całość w formacie PDF ]