Laboratorium Inżynierii Materiałowej
Nazwisko i Imię:	Grupa:
Ćwiczenie nr 3		Data:
Temat ćwiczenia: Badanie podstawowych własności magnetycznych materiałów ferromagnetycznych.	Ocena

Cel ćwiczenia :

Celem ćwiczenia jest pomiar podstawowych właściwości magnetycznych różnych próbek materiałów ferromagnetycznych.

Układ pomiarowy:

Spis przyrządów:

1. Generator przebiegów sinusoidalnych;

2. Układ materiałów ferromagnetycznych składających się z:

1. próbki z ferrytu;

2. próbki z blachy transformatorowej;

3. próbki z blachy na podwyższone częstotliwości.

3. 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:

B_m- maksymalna indukcję magnetyczną;

H_m- maksymalne natężenie pola magnetycznego;

B_k- indukcję szczątkową;

H_k- natężenie pola koercji;

Wartości odczytywaliśmy z jednej połówki, gdyż pętla histerezy jest krzywa symetryczną. Odczytanie wartości umieściliśmy w tabeli pomiarowej.

Tabela pomiarowa:

	Lp.	Bm	Hm	Bk	Hk	Bm	Hm	Bk	Hk
				cm	cm	cm	cm	T	A/m	T	A/m
	Ferryt 1,3kHz	1.	0,8	1	0,1	0,1	0,075	42,09	0,009	4,209
		2.	1,8	2	0,3	0,3	0,169	84,17	0,028	12,626
		3.	2,4	2,8	0,5	0,4	0,225	117,84	0,047	16,834
		4.	3	3,4	0,6	0,5	0,281	143,09	0,056	21,043
		5.	3,4	4	0,7	0,6	0,319	168,34	0,066	25,251
		6.	4	5	0,9	0,7	0,375	210,42	0,084	29,460
	Ferryt 1,8kHz	1.	0,8	1	0,1	0,2	0,075	42,09	0,009	8,417
		2.	1,4	1,6	0,2	0,3	0,131	67,34	0,019	12,626
		3.	1,8	2	0,4	0,4	0,169	84,17	0,038	16,834
		4.	2,5	2,8	0,6	0,6	0,234	117,84	0,056	25,251
		5.	3	3,4	0,7	0,7	0,281	143,09	0,066	29,460
		6.	3,2	3,6	0,8	0,8	0,300	151,51	0,075	33,668
	Blacha transformatorowa 70Hz	1.	1,7	1	1,1	0,6	0,955	62,578	0,618	37,547
		2.	2,4	1,5	1,5	0,8	1,348	93,867	0,843	50,063
		3.	2,8	1,8	1,7	0,8	1,573	112,641	0,955	50,063
		4.	3,1	2,2	1,6	0,8	1,741	137,672	0,899	50,063
		5.	3,4	2,6	2	1	1,910	162,703	1,123	62,578
		6.	3,8	3,2	2,1	1,1	2,135	200,250	1,180	68,836
	Blacha transformatorowa 100Hz	1.	1,8	1	1,1	0,6	1,011	62,578	0,618	37,547
		2.	2,2	1,4	1,5	0,8	1,236	87,610	0,843	50,063
		3.	2,8	1,8	1,7	0,8	1,573	112,641	0,955	50,063
		4.	3,1	2,2	2	1	1,741	137,672	1,123	62,578
		5.	3,4	2,6	1,9	1	1,910	162,703	1,067	62,578
		6.	3,6	3	2,2	1,2	2,022	187,735	1,236	75,094
	Blacha na podwyższonej częstotliwości 100Hz	1.	1,3	1	0,5	0,3	2,465	100,125	0,948	30,038
		2.	1,7	1,4	0,9	0,6	3,223	140,175	1,706	60,075
		3.	2	1,8	0,9	0,6	3,792	180,225	1,706	60,075
		4.	2,4	2,2	1,1	0,8	4,550	220,275	2,085	80,100
		5.	2,6	3	1,2	0,8	4,929	300,375	2,275	80,100
		6.	2,8	3,6	1,3	0,9	5,308	360,451	2,465	90,113
	Blacha na podwyższonej częstotliwości 130Hz	1.	1,2	1	0,7	0,5	2,275	100,125	1,327	50,063
		2.	1,7	1,4	0,9	0,6	3,223	140,175	1,706	60,075
		3.	2	1,8	1	0,7	3,792	180,225	1,896	70,088
		4.	2,2	2	1,2	0,8	4,171	200,250	2,275	80,100
		5.	2,5	2,6	1,1	0,8	4,740	260,325	2,085	80,100
		6.	2,6	3	1,3	0,9	4,929	300,375	2,465	90,113

Obliczenia:

Użyte wzory:

Parametry próbek:

Materiał:	Vx	Vy	R1	R2	N1	N2	C	S	Iśr
		V/cm	V/cm	Ω	Ω	-	-	μF	m^2	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

Przykładowe obliczenia:

Dla ferrytu- 1,3kHz

Wykresy: B= f(H)

1. 
   ferryt - 1,3kHz

2. ferryt - 1,8kHz

3. blacha na podwyższona częstotliwość - 100Hz

4. blacha na podwyższona częstotliwość - 130Hz

5. blacha transformatorowa - 70Hz

6. blacha transformatorowa - 100Hz

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.

1

---