nr Ćw.	data	Paweł Hypś	wydział Elektryczny	semestr II	grupa E-3
dr M.Bancewicz			przygotowanie	wykonanie	Ocena

Wyznaczanie pętli histerezy ferromagnetyków za pomocą halotronu

W pięciu pierwiastkach (Fe, Co, Ni, Gd i Dy) oraz w wielu związkach i stopach tych a także innych pierwiastków występuje szczególny efekt pozwalający uzyskać duży stopień magnetycznego uporządkowania. W tych związkach zwanych ferromagnetykami występuje specjalna postać oddziaływania, zwana oddziaływaniem wymiennym, które sprzęga z sobą momenty magnetyczne atomów w sposób sztywno-równoległy.

Obecność ferromagnetyków silnie wpływa na parametry pola magnetycznego. Rozważając ferromagnetyk w kształcie pierścienia z nawiniętą cewką toroidalną. Kiedy przez cewkę nie zawierającą rdzenia ferromagnetycznego płynie prąd o natężeniu i_m wewnątrz niej powstaje pole o indukcji B₀

B₀ = _ni_m

Gdzie n -liczba zwojów

_ -przenikalność próżni

Po wprowadzeniu do toroidu rdzenia indukcja osiąga wartość B

B= B₀ + B_m

Gdzie B_m oznacza indukcję magnetyczną pochodzącą o rdzenia, można również zapisać

B = _ni_m

Gdzie  jest przenikalnością ośrodka.

Zależność indukcji B nie jest liniowa, ponieważ w przypadku ferromagnetyków  silnie zależy od natężenia pola magnetycznego H, które z kolei jest proporcjonalne do natężenia prądu magnesującego

H = ni_m.

Dla małych wartości pola magnetycznego indukcja wzrasta głównie dzięki zwiększeniu stopnia uporządkowania dipoli magnetycznych - decydującym o przyroście B wyrazem w równaniu jest B_M. po osiągnięciu nasycenia wartość B_M się ustala natomiast B_O cały czas wzrasta liniowo.

Indukcja B w próbce a także jej namagnesowanie zależą nie tylko od wartości pola magnesującego H, lecz również od historii próbki, tzn. od jej dotychczasowego stanu. Pełny przebieg zależności indukcji od natężenia pola magnetycznego nosi nazwę pętli histerezy. w celu zmierzenia indukcji używamy pierścienia żelaznego, w którym wycięta jest wąska szczelina prostopadła do linii indukcji. Pomiaru tej indukcji w szczelinie dokonujemy za pomocą hallotronu. Podstawą działania hallotronu jest zjawisko Halla, polegające na powstaniu różnicy potencjałów VH. Jest ona proporcjonalna do płynącego przez hallotron prądu, jak i do indukcji magnetycznej oraz zależy od rodzaju materiału i wymiarów hallotronu.

V_H = γ i_H B

Gdzie γ -czułość hallotronu

Wyniki pomiarów

pomiar nr1	Im [A]	VH [v]
+	0	0,535
+	0,3	0,547
+	0,6	0,563
+	0,9	0,583
+	1,2	0,608
+	1,5	0,645
+	1,8	0,656
+	2,1	0,68
+	2,4	0,708
+	2,7	0,807
+	2,82	0,812

pomiar nr2	Im [A]	VH [v]
+	2,82	0,812
+	2,7	0,806
+	2,4	0,798
+	2,1	0,787
+	1,8	0,772
+	1,5	0,754
+	1,2	0,731
+	0,9	0,7
+	0,6	0,676
+	0,3	0,61
+	0	0,574

pomiar nr3	Im [A]	VH [v]
-	0	0,573
-	0,3	0,445
-	0,6	0,343
-	0,9	-0,045
-	1,2	-0,33
-	1,5	-0,442
-	1,8	-0,512
-	2,1	-0,588
-	2,4	-0,635
-	2,7	-0,68
-	2,82	-0,708

pomiar nr4	Im [A]	VH [v]
-	2,82	-0,708
-	2,7	-0,706
-	2,4	-0,695
-	2,1	-0,68
-	1,8	-0,664
-	1,5	-0,643
-	1,2	-0,627
-	0,9	-0,6
-	0,6	-0,572
-	0,3	-0,527
-	0	-0,477

pomiar nr5	Im [A]	VH [v]
+	0	-0,477
+	0,3	-0,352
+	0,6	-0,17
+	0,9	0,296
+	1,2	0,425
+	1,5	0,516
+	1,8	0,588
+	2,1	0,64
+	2,4	0,683
+	2,7	0,72
+	2,82	0,73

Obliczenia

2

---