Ćw. nr. 208	29.01.1997.	Krzysztof Pawlak		Wydział Budownictwa	Semestr 1	Grupa nr. 5
Prowadzący prof. dr. hab. D. Wróbel			Przygotowanie	Wykonanie	Opracowanie	Ocena ostateczna

Temat: Wyznaczanie pętli histerezy ferromagnetyków za pomocą halotronu

1. Wprowadzenie

W metalach i związkach zwanych ferromagnetykami występuje specjalna postać oddziaływania, zwana oddziaływaniem ( sprzężeniem ) wymiennym, które sprzęga ze sobą momenty magnetyczne atomów w sposób sztywno-równoległy. Zjawisko to występuje tylko poniżej pewnej krytycznej temperatury, tzw. temperatury Curie. Powyżej temperatury Curie sprzężenie wymienne znika i ciało staje się paramagnetykiem.

Jeżeli przez cewkę płynie prąd o natężeniu i_m, wewnątrz niej powstaje pole magnetyczne o indukcji B_o=m_o*n*i_m , n - oznacza liczbę zwojów przypadających na jednostkę długości cewki, m_o - przenikalność magnetyczną próżni.

Jeśli do wewnątrz cewki wprowadzimy ferromagnetyk indukcja osiągnie wartość B wielokrotnie większą od B_o. Indukcję B można wyrazić następująco

B=m*m_o*n*i_m, m - przenikalność magnetyczna ośrodka.

Natężenie pola magnetycznego jest proporcjonalne do natężenia prądu H=n*i_m.

W ferromagnetykach występują domeny czyli obszary, w których atomowe momenty magnetyczne są ustawione względem siebie równolegle, niezależnie od warunków zewnętrznych. W stanie nienamagnesowanym domeny ustawione są całkowicie przypadkowo, a magnesowanie polega na ustawieniu się coraz większej ilości domen w kierunku pola zewnętrznego.

Jeżeli ferromagnetyk, który nie był uprzednio namagnesowany namagnesujemy wytwarzając w nim pole o natężeniu H, następnie obniżymy natężenie pola przez wartość zerową do -H i znów przez wartość zerową podniesiemy natężenie pola z powrotem do wartości H, wówczas krzywe namagnesowania i rozmagnesowania utworzą krzywą zamkniętą, tzw. krzywą histerezy.

Tabela wyników.

Ih	Vh	H	DH	B	DB
A	V	A/m	A/m	T	T
0	-0.3022	0	6	-0.43171	0.00014
0.3	-0.2508	180	6	-0.35829	0.00014
0.6	-0.1292	360	6	-0.18457	0.00014
1	0.0960	600	6	0.13714	0.00014
1.3	0.2265	780	6	0.32357	0.00014
1.6	0.2866	960	6	0.40943	0.00014
2	0.3324	1200	6	0.47486	0.00014
2.3	0.3638	1380	6	0.51971	0.00014
2.6	0.3906	1560	6	0.55800	0.00014
3	0.4166	1800	6	0.59514	0.00014
2.6	0.4142	1560	6	0.59171	0.00014
2.3	0.4077	1380	6	0.58243	0.00014
2	0.4003	1200	6	0.57186	0.00014
1.6	0.3894	960	6	0.55629	0.00014
1.3	0.3790	780	6	0.54143	0.00014
1	0.3660	600	6	0.52286	0.00014
0.6	0.3418	360	6	0.48829	0.00014
0.3	0.3258	180	6	0.46543	0.00014
0	0.2945	0	6	0.42071	0.00014
-0.3	0.2406	-180	6	0.34371	0.00014
-0.6	0.1071	-360	6	0.15300	0.00014
-1	-0.1052	-600	6	-0.15029	0.00014
-1.3	-0.2361	-780	6	-0.33729	0.00014
-1.6	-0.2884	-960	6	-0.41200	0.00014
-2	-0.3398	-1200	6	-0.48543	0.00014
-2.3	-0.3653	-1380	6	-0.52186	0.00014
-2.6	-0.3905	-1560	6	-0.55786	0.00014
-3	-0.4166	-1800	6	-0.59514	0.00014
-2.6	-0.4127	-1560	6	-0.58957	0.00014
-2.3	-0.4066	-1380	6	-0.58086	0.00014
-2	-0.3988	-1200	6	-0.56971	0.00014
-1.6	-0.3874	-960	6	-0.55343	0.00014
-1.3	-0.3763	-780	6	-0.53757	0.00014
-1	-0.3642	-600	6	-0.52029	0.00014
-0.6	-0.3425	-360	6	-0.48929	0.00014
-0.3	-0.3193	-180	6	-0.45614	0.00014
0	-0.2863	0	6	-0.40900	0.00014
0.3	-0.2301	180	6	-0.32871	0.00014
0.6	-0.0922	360	6	-0.13171	0.00014
1	0.1248	600	6	0.17829	0.00014
1.3	0.2246	780	6	0.32086	0.00014
1.6	0.2894	960	6	0.41343	0.00014
2	0.3365	1200	6	0.48071	0.00014
2.3	0.3654	1380	6	0.52200	0.00014
2.6	0.3889	1560	6	0.55557	0.00014
3	0.4168	1800	6	0.59543	0.00014
2.6	0.4177	1560	6	0.59671	0.00014
2.3	0.4115	1380	6	0.58786	0.00014
2	0.4053	1200	6	0.57900	0.00014
1.6	0.3934	960	6	0.56200	0.00014
1.3	0.3821	780	6	0.54586	0.00014
1	0.3651	600	6	0.52157	0.00014
0.6	0.3454	360	6	0.49343	0.00014
0.3	0.3244	180	6	0.46343	0.00014
0	0.2930	0	6	0.41857	0.00014

n	zw/m	600
Ih	A	0.007
g	V/AT	100

Zastosowane wzory:

B=

H=n*I_B

Błędy obliczeń:

DB=|DU_H|=|DU_H| DB=0.00014 [T]

DH=|DI_B|=|n*DI_B| DH=6 [A/m]

DU_H=0.0001 [V]

DI_B=0,01 [A]

Wykres zależności B=f(H).

---