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:

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;

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	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

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

---