F68, 1. Zasada pomiaru


Rok akademicki : 1995/96

LABORATORIUM Z FIZYKI

Numer ćwiczenia : 68

Temat ćwiczenia : POMIAR PUNKTU CURIE FERROMAGNETYKÓW

Wydział : Mechaniczny

Kierunek :Mechanika i Budowa Maszyn

Grupa : K06-2

Nazwisko i imię : Rafał Markut

Data wykonania :

14.03.1996

Ocena :

Data zaliczenia :

Podpis :

T

S

1. Zasada pomiaru :

Celem ćwiczenia jest poznanie jednej z metod wyznaczania temperatury Curie - metody transformatorowej.

W ćwiczeniu należało podgrzać element ferromagnetyczny do temperatury powyżej, której traci on właściwości ferromagnetyczne (temperatura Curie) i zachowuje się jako paramegnetyk.

Do podgrzania ferromagnetyka użyty został transformator, którego uzwojenie stanowiło spiralę grzejną dla ferromagnetyka. Prąd płynący przez uzwojenie pierwotne, o częstotliwości 50 Hz powodował nagrzewanie pręta ferromagnetycznego. Prąd pierwotny utrzymywany był na stałym poziomie równym 2,5 A. Zmianie ulegała przenikalność magnetyczna ferromagnetyka, który w temperaturach niższych od Curie była stała, natomiast w wyższych zmalała. Zadaniem było mierzyć napięcie na uzojeniu wtórnym U w funkcji napięcia termopary, aż do momentu zaobserowania gwałtownego spadku napięcia na tym uzwojeniu.

2. Schemat układu pomiarowego :

0x01 graphic

3. Ocena dokładności pojedyńczych pomiarów :

Woltomierz : METEX M-3610

Klasa : 0,8%

Zakres : 100μA

Woltomierz : U541

Klasa : 0,05%

Zakres : 100mV

4. Tabela pomiarów :

Napięcie na uzwojeniu wtórnym U [μV]

Napięcie termopary E [μV]

Tempertura t [°C]

116

3

66

117

4

85

118

5

105

120

6

122

122

7

142

124

8

165

126

9

178

128

10

195

130

11

213

132

12

231

135

13

248

139

14

266

143

15

284

149

16

302

155

17

320

156

17,1

322

156

17,2

324

157

17,3

326

159

17,4

328

159

17,5

329

160

17,6

331

161

17,7

333

162

17,8

335

162

17,9

337

162

18

339

163

18,1

341

163

18,2

343

163

18,3

344

156

18,4

346

114

18,5

348

90

18,6

350

78

18,7

352

5. Przykładowe obliczenia wyników pomiarów wielkości złożonej :

Wszystkie wyniki są opracowane na wykresach, wykonanych w oparciu o zarejestrowane wielkości fizyczne.

6. Rachunek błędów :

Błędy ΔU, ΔE oraz Δt zaznaczone są na wykresie.

Błąd ΔU oraz ΔE był wyliczony ze wzoru :

klasa miernika * zakres

ΔX = -------------------------------

100%

Błąd ΔU wynosi : 0,8 μV

Błąd ΔE wynosi : 0,05 mA

Błąd Δt wynosi : 4 °C , ponieważ, po zrzutowaniu błędu ΔE na prostą na wykresie t=f(E) oraz zrutowaniu błędu na oś t wychodzi nam błąd Δt.

7. Zestawienie wyników pomiarów :

Temperatura Curie dla badanego ferromagnetyku wyniosła :

Tc = 347 °C +/- 4°C

8. Uwagi i wnioski :

Po umieszczeniu materiłu o właściwościach ferromagnetycznych wewnątrz spirali grzejnej, przez którą płynie prąd, następuje jego ogrzewanie się.

Analizując ykres U=f(E) można zauważyć nieznaczny wzrost napięcia na uzwojeniu wtórnym transformatora, aż do pewnej wartości napięcia, termopary, po której następuje gwałtowny spadek napięcia na uzwojeniu wtórnym. Po zrzutowaniu tego punktu na wykres t=f(E) otrzymujemy temperaturę nazywaną „Curie”. Powyżej tej temperatury ferromagnetyk traci swoje właściwości i zachowuje się jak paramagnetyk.



Wyszukiwarka