Laboratorium Inżynierii Materiałowej |
|
Nazwisko i Imię: Wojciech Ciesielczuk Wojciech Dmitruk |
Grupa: ED 4.1 |
r Ćwiczenie nr 3 |
Data:16.03.11 |
Temat ćwiczenia: Badanie podstawowych własności magnetycznych materiałów ferromagnetycznych. |
Ocena |
Cel ćwiczenia :
Celem ćwiczenia jest pomiar podstawowych właściwości magnetycznych różnych próbek materiałów ferromagnetycznych.
Układ pomiarowy:
tr
Spis przyrządów:
Generator przebiegów sinusoidalnych;
Układ materiałów ferromagnetycznych składających się z:
próbki z ferrytu;
próbki z blachy transformatorowej;
próbki z blachy na podwyższone częstotliwości.
oscyloskop dwukanałowy.
Przebieg pomiarów:
Badanie rozpoczęliśmy od wybrania odpowiedniej próbki materiału ferromagnetycznego, a następnie ustawieniu żądanej częstotliwości sygnału sinusoidalnego doprowadzonego do układu. Na ekranie oscyloskopu zaobserwowaliśmy zależność B=f(H), zwaną pętla histerezy. Z tej krzywej odczytaliśmy wartości:
Bm- maksymalna indukcję magnetyczną;
Hm- maksymalne natężenie pola magnetycznego;
Bk- indukcję szczątkową;
B
Wartości odczytywaliśmy z jednej połówki, gdyż pętla histerezy jest krzywa symetryczną. Odczytanie wartości umieściliśmy w tabeli pomiarowej.
Parametry próbek:
Materiał: |
Vx |
Vy |
Ri |
R2 |
Ni |
N2 |
C |
S |
Isr |
|
V/cm |
V/cm |
Ω |
Ω |
- |
- |
µF |
m2 |
m |
Ferryt |
0,05 |
0,05 |
4,7 |
90 |
360 |
48 |
20 |
0,0002 |
0,091 |
Blacha na podwyższone częstotliwości |
0,1 |
0,1 |
4,7 |
910 |
480 |
32 |
20 |
0,0003 |
0,102 |
Blacha Transformatorowa |
0,1 |
0,1 |
4,7 |
910 |
300 |
60 |
20 |
0,00054 |
0,102 |
Tabela pomiarowa:
Lp |
f, Hz |
Bm,dz |
Hm,dz |
Bk,dz |
Hk,dz |
Bm,T |
Hm,A/m |
Bk,T |
Hk,A/m |
|
1 |
1300 |
4,6 |
5 |
0,8 |
0,8 |
0,43 |
210,43 |
0,075 |
33,67 |
Ferryt |
2 |
1300 |
4,4 |
4,4 |
0,7 |
0,7 |
0,41 |
185,18 |
0,066 |
29,46 |
|
3 |
1300 |
4,2 |
4 |
0,6 |
0,6 |
0,39 |
168,34 |
0,056 |
25,25 |
|
4 |
1300 |
3,8 |
3,6 |
0,6 |
0,6 |
0,36 |
151,51 |
0,056 |
25,25 |
|
5 |
1300 |
2,4 |
3 |
0,5 |
0,5 |
0,23 |
126,26 |
0,047 |
21,04 |
|
6 |
1300 |
1,6 |
2 |
0,3 |
0,3 |
0,15 |
84,17 |
0,028 |
12,63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1800 |
3 |
3,6 |
0,8 |
0,8 |
0,28 |
151,51 |
0,075 |
33,67 |
|
2 |
1800 |
2,6 |
3 |
0,6 |
0,6 |
0,24 |
126,26 |
0,056 |
25,25 |
|
3 |
1800 |
2 |
2,5 |
0,5 |
0,5 |
0,19 |
105,21 |
0,047 |
25,25 |
|
4 |
1800 |
1,6 |
2 |
0,4 |
0,4 |
0,15 |
84,17 |
0,038 |
16,83 |
|
5 |
1800 |
1,3 |
1,6 |
0,3 |
0,3 |
0,12 |
67,34 |
0,028 |
12,63 |
|
6 |
1800 |
0,8 |
1 |
0,2 |
0,2 |
0,08 |
42,09 |
0,019 |
8,42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
70 |
4 |
3 |
2,1 |
1,2 |
2,25 |
187,73 |
1,180 |
75,09 |
Blacha transformatorowa |
2 |
70 |
3,4 |
2,6 |
2 |
1 |
1,91 |
162,7 |
1,124 |
62,58 |
|
3 |
70 |
3 |
2 |
1,8 |
0,9 |
1,69 |
125,16 |
1,011 |
56,32 |
|
4 |
70 |
2,8 |
1,8 |
1,7 |
0,8 |
1,57 |
112,64 |
0,955 |
50,06 |
|
5 |
70 |
2,3 |
1,4 |
1,6 |
0,7 |
1,29 |
87,61 |
0,899 |
43,81 |
|
6 |
70 |
1,8 |
1 |
1,2 |
0,6 |
1,01 |
62,58 |
0,674 |
37,55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
100 |
3,6 |
3 |
2,2 |
1,2 |
2,02 |
187,73 |
1,236 |
75,09 |
|
2 |
100 |
3,4 |
2,6 |
2,1 |
1,1 |
1,91 |
162,7 |
1,180 |
68,84 |
|
3 |
100 |
3 |
2,2 |
2 |
1 |
1,69 |
137,67 |
1,124 |
62,58 |
|
4 |
100 |
2,8 |
1,8 |
1,8 |
1 |
1,57 |
112,64 |
1,011 |
62,58 |
|
5 |
100 |
2,3 |
1,4 |
1,5 |
0,8 |
1,29 |
87,61 |
0,843 |
50,06 |
|
6 |
100 |
1,8 |
1 |
1,2 |
0,7 |
1,01 |
62,58 |
0,674 |
43,81 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
100 |
2,6 |
3 |
1,2 |
0,8 |
4,93 |
300,38 |
2,275 |
80,10 |
Blacha na podwyższone częstotliwości |
2 |
100 |
2,4 |
2,6 |
1,2 |
0,8 |
4,55 |
260,33 |
2,275 |
80,10 |
|
3 |
100 |
2,2 |
2 |
1,1 |
0,7 |
4,17 |
200,25 |
2,085 |
70,09 |
|
4 |
100 |
2 |
1,6 |
1 |
0,6 |
3,79 |
160,2 |
1,896 |
60,08 |
|
5 |
100 |
1,4 |
1 |
0,6 |
0,5 |
2,65 |
100,13 |
1,138 |
50,06 |
|
6 |
100 |
1,2 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
2,28 |
80,1 |
1,138 |
40,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
130 |
2,6 |
3 |
1,3 |
0,9 |
4,93 |
300,38 |
2,465 |
90,11 |
|
2 |
130 |
2,5 |
2,6 |
1,3 |
0,9 |
4,74 |
260,33 |
2,465 |
90,11 |
|
3 |
130 |
2,2 |
2 |
1,2 |
0,8 |
4,17 |
200,25 |
2,275 |
80,10 |
|
4 |
130 |
2 |
1,6 |
1 |
0,7 |
3,79 |
160,2 |
1,896 |
70,09 |
|
5 |
130 |
1,6 |
1,2 |
0,9 |
0,6 |
3,03 |
120,15 |
1,706 |
60,08 |
|
6 |
130 |
1,3 |
1 |
0,7 |
0,5 |
2,47 |
100,13 |
1,327 |
50,06 |
|
Przykładowe obliczenia :
Dla ferrytu-1,3kHz
Dla ferrytu-1,8kHz
Dla blachy transformatorowej- 0,7kHZ
Dla blachy transformatorowej- 1kHZ
Dla blach o podwyższonej częstotliwości- 1kHz
Dla blach o podwyższonej częstotliwości- 1,3kHz
Wnioski:
Z wykonanych pomiarów można zaobserwować, że charakterystyki dla ferrytu są liniowe. Wraz ze zmianą częstotliwości na wyższą maksymalna wartości indykcji magnetycznej i natężenie pola magnetycznego zmniejszają się. Dla ferrytu zarówno indukcja szczątkowa jak i natężenie pola koercji przyjmują najmniejsze wartości spośród wszystkich próbek. Widać, ze ferryt ma wąską pętle histerezy. Charakterystyki dla blachy na podwyższona częstotliwość i blachy transformatorowej charakterystyki nie są liniowe. Wraz ze zwiększeniem częstotliwości maksymalne zaobserwowane prze nas wartości indykcji magnetycznej i natężenia pola magnetycznego również rosną. Na charakterystyce blachy transformatorowej dla 70 Hz można zaobserwować nierównomierny przyrost indukcji względem natężenia. Dla blacha na podwyższone częstotliwości natężenie pola koercji osiągało najwyższe wartości, blacha ta ma najszersza pętle histerezy, więc można powiedzieć ze jest ciałem najtwardszym magnetycznie spośród próbek badanych podczas pomiarów
Rys.1. Zależność indukcji magnetycznej B w funkcji natężenia pola H dla ferrytu: ○ - f = 1300 Hz, × - f = 1800 Hz
Rys.3. Zależność indukcji magnetycznej B w funkcji natężenia pola H dla blach transformatora: ×- f = 70 Hz, ○ - f = 100 Hz
Rys.3. Zależność indukcji magnetycznej B w funkcji natężenia pola H dla blach na podwyższonej częstotliwości: ○ - f = 100 Hz, × - f = 130 Hz
3
Wyszukiwarka