TARASIUK MARIUSZ |
TEMAT: Ferromagnetyczne wasnoci materii
|
POLITECHNIKA WROCAWSKA INSTYTUT FIZYKI |
Sprawozdanie z wiczenia Nr 58 . |
Wydzia Informatyki i Zarzdzania II Rok |
DATA: 06.12.95 OCENA |
Cel wiczenia: Celem wiczenia jest obserwacja oscyloskopowa krzywej histerezy magnetycznej dla rónych ferromagnetyków i wyznaczenie pozostaoci magnetycznej , natenia pola korelacji oraz ksztatu krzywej magnesowania.
Pole magnetyczne w orodkach mona scharakteryzowa za pomoc za pomoc : Indukcji magnetycznej B, nateniu pola magnetycznego H i polaryzacji magnetycznej J. Ogólny zwizek pomidzy tymi wektorami ma posta:
B = m0 *H + J
gdzie : m0 - przenikalno magnetyczna próni (4p * 10-7 Vs/Am).
Podatno magnetyczna i przenikalno magnetyczna charakteryzuj waciwoci magnetyczne orodka. W zalenoci od znaku i wartoci orodki dziel si na:
- diamagnetyki,
- paramagnetyki,
- ferromagnetyki.
Diamagnetyki i paramagnetyki nale do materiaów sabo magnetycznych, ich przenikalno magnetyczna jest bliska jednoci. Ferromagnetyki maj bardzo du przenikalno magnetyczna. S to takie ciaa, których atomy maj nieskompensowane spinowe momenty magnetyczne elektronów.
Wzory wykorzystane w opracowywaniu wyników:
n1
H= --------------- * Ux
l * R1
gdzie: n1 - liczba zwojów,
l - rednia dugo drogi magnetycznej
R 1 - opór opornika ;
Ux = Zx *X
gdzie: Zx - zakres napicia a oscyloskopie [V/cm]
X - pooenie punktu M ( odlego rzutu 0M na o X),
Rz * C1
B = --------------------
S *nz
gdzie: C1 - pojemno kondensatora
R2 - opór
S - powierzchnia przekroju poprzecznego rdzenia tomidu.
Tabela pomiarów:
Ux - warto spadku napicia na rezystorze R1,
Uy - warto spadku napicia na kondensatorze C1.
Próbka nr 1.
Lp.
|
x [cm] |
Dx [cm] |
zakres x [V/cm] |
y [m] |
Dy [cm] |
zakres y [mV/cm] |
Ux [V] |
Uy [mV] |
|
1,6 |
|
0,2 |
2,4 |
|
2 |
0,32 |
4,80 |
|
5,2 |
|
|
6,0 |
|
|
1,04 |
12,00 |
|
8,0 |
|
|
6,8 |
|
|
1,60 |
13,60 |
|
4,8 |
0,4 |
0,5 |
3,6 |
0,4 |
5 |
2,40 |
18,00 |
|
5,6 |
|
|
3,6 |
|
|
2,80 |
18,00 |
|
6,4 |
|
|
4 |
|
10 |
3,20 |
20,00 |
|
4,2 |
|
1,0 |
2 |
|
|
4,20 |
20,00 |
|
4.8 |
|
|
2 |
|
|
4,80 |
20,00 |
|
5,6 |
|
|
2 |
|
|
5,60 |
20,00 |
Próbka nr 2.
Lp.
|
x [cm] |
Dx [cm] |
zakres x [V/cm] |
y [m] |
Dy [cm] |
zakres y [mV/cm] |
Ux [V] |
Uy [mV] |
|
1,6 |
|
0,2 |
2,0 |
|
5 |
0,30 |
10 |
|
2,8 |
|
|
3,6 |
|
|
0,56 |
18 |
|
4,8 |
|
|
5,2 |
|
|
0,96 |
26 |
|
7,6 |
|
|
6,0 |
|
|
1,52 |
30 |
|
4,0 |
0,4 |
0,5 |
3,6 |
0,4 |
10 |
2,00 |
36 |
|
5,2 |
|
|
3,6 |
|
|
2,60 |
36 |
|
6,0 |
|
|
4 |
|
|
3,00 |
40 |
|
6.8 |
|
|
4 |
|
|
3,40 |
40 |
|
8,0 |
|
|
4,4 |
|
|
4,00 |
44 |
|
8,8 |
|
|
4,4 |
|
|
4,40 |
44 |
Dane dotyczce uytych próbek:
Próbka
Próbka |
R1 [W] |
n1 [zw] |
n2 [zw] |
l [mm] |
s [mm2] |
1. |
10 |
200 |
200 |
90 |
45 |
2. |
8,2 |
250 |
200 |
94 |
56 |
C1 = 1,5 mF , R2 =200 kW
Tabela wyników otrzymanych z dowiadczenia:
Próbka nr 1.
Lp.
|
Ux [V] |
DUx [v] |
Uy [mV] |
Uy [mV] |
H
|
DH
|
B
|
Uy [mV] |
|
0,3200 |
|
0,00480 |
|
71,11 |
|
0,15998 |
|
|
1,0400 |
0,0008 |
0,01200 |
0,00008 |
231,11 |
0,18 |
0,40000 |
0,00027 |
|
1,6000 |
|
0,01360 |
|
355,55 |
|
0,45329 |
|
|
2,4000 |
0,002 |
0,01800 |
0,00002 |
533,33 |
0,44 |
0,59994 |
0,0006 |
|
2,8000 |
|
0,01800 |
|
622,22 |
|
0,59994 |
|
|
3,2000 |
|
0,02000 |
|
711,10 |
|
0,66660 |
|
|
4,2000 |
|
0,02000 |
|
933,32 |
|
0,6660 |
|
|
4,8000 |
0,004 |
0,02000 |
0,00004 |
1066,56 |
0,89 |
0,6660 |
0,0013 |
|
5,6000 |
|
0,02000 |
|
1244,43 |
|
0,6660 |
|
Próbka nr 2.
Lp.
|
Ux [V] |
DUx [v] |
Uy [mV] |
Uy [mV] |
H
|
DH
|
B
|
Uy [mV] |
|
0,3000 |
|
0,01100 |
|
97,30 |
|
0,26790 |
|
|
0,5600 |
0,0008 |
0,01800 |
0,00008 |
181,63 |
0,26 |
0,48222 |
0,00021 |
|
0,9600 |
|
0,02600 |
|
311,37 |
|
0,69654 |
|
|
1,5200 |
0,002 |
0,03000 |
0,00002 |
493,00 |
0,65 |
0,80370 |
0,00054 |
|
2,0000 |
|
0,03600 |
|
648,68 |
|
0,96446 |
|
|
2,6000 |
|
0,03600 |
|
843,28 |
|
0,96444 |
|
|
3,0000 |
|
0,04000 |
|
973,02 |
|
1,07160 |
|
|
3,4000 |
0,004 |
0,04000 |
0,00004 |
1102,80 |
|
1,07160 |
|
|
4,0000 |
|
0,04400 |
|
1297,40 |
1,3 |
1,17880 |
0,0011 |
|
4,4000 |
|
0,04400 |
|
1427,10 |
|
1,17880 |
|
Przykadowe obliczenia:
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
Schemat urzdzenia:
Wnioski:
Metoda oscyloskopowa wykorzystana do wyznaczania ptli histerezy pozwolia dosrzec zaleno pomidzy napiciem podawanym na pytk a indukcj magnetyczn B. Zaleno wida byo na ekranie oscyloskopu. Zwikszajc napicie nastpowaa zmiana ptli histerezy magnetycznej. Zatem zmieniajc napicie ukadu pomiarowego, moemy wyznaczy krzyw pierwotnego namagnesowania oraz ptl histerez. Zaleno pomidzy B i H ilustruje wykres.