Kamil Mrozek ID-MT-42/zespół 5 16.06.2011 rok
SPRAWOZDANIE z ćw. 34
Temat: WYZNACZANIE PODATNOÅšCI MAGNETYCZNEJ Ç PARAMAGNETYKÓW
I DIAMAGNETYKÓW.
1.Wstęp.
Celem ćwiczenia byÅ‚o wyznaczenie podatnoÅ›ci magnetycznej Ç dla czterech podanych
próbek:
-węgiel c,
-mosiÄ…dz Mo,
-miedz
Cu,
-aluminium Al.
Po wykonaniu odpowiednich pomiarów mieliśmy ustalić, które z próbek są paramagnetykami a
które diamagnetykami.
Do wyznaczenia poszczególnej podatności musieliśmy sporządzić wykres F(H^2). Tą czynność
zrobiliśmy specjalnie to tego typu laboratorium przygotowanym układzie pomiarowym. Przed
mierzeniem podatności zmierzyliśmy średnicę poszczególnych próbek. Następnie po kolei próbki
były wkładane do układu pomiarowego i dokonywaliśmy pomiaru.
2. Układ pomiarowy.
Podczas tego laboratorium użwaliśmy specjalnie do tego przystosowanie wagi próbka była
umieszczana w uchwycie. W trakcie badania zwiększaliśmy natężenie co 2A i dla każdej wartości
napięcia zapisywaliśmy 6 wartości. Póz
niej wszystkie wyniki były wprowadzone i przetworzone
przez Origina.
3. Przebieg ćwiczenia.
-nauka obsługi programu komputerowego i zapoznanie się z metodą badania próbek,
-przystąpienie do wykonania ćwiczenia, włączenie programu komputerowego,
-pomiar średnic próbek,
-pomiar każdej próbki na stanowisku laboratoryjnym,
-wyskalowanie wagi/ustawienie zera,
-zrobienie pomiarów dla każdej próbki,
-zrobienie 6 pomiarów dla każdej próbki i dla każdej wartości napięcia (skok napięcia co 2A),
-stworzenie wykresu za pomocÄ… Origina.
4. Wyniki pomiarów
reszta danych zawarta jest w dołączonych plikach exela.
Aluminium
I[A] Srednie F [uN] H[A/m] H^2[A^2/m^2] F[N]
0 -2,3 0 0 -2,3E-06
2 -1 3,74E+7 1,4E+15 -1E-06
4 5 7,64E+7 5,84E+15 5E-07
6 1,68 1,07E+8 1,16E+16 1,68E-05
8 1,68 1,45E+8 2,1E+16 1,68E-05
10 3,33 1,79E+8 3,21E+16 3,33E-05
12 4,57 2,14E+8 4,59E+16 4,57E-05
14 6,73 2,46E+8 6,09E+16 6,73E-05
16 8,8 2,79E+8 7,77E+16 8,8E-05
18 8,5 3,03E+8 9,2E+16 8,5E-05
Węgiel
I[A] Srednie F [uN] H[A/m] H^2 [A^2/m^2] F[N]
0 1,83 0 0 1,83E-06
2 -2 3,74E+7 1,4E+15 -2E-05
4 -5,2 7,64E+7 5,84E+15 -5,2E-05
6 -1,9 1,07E+8 1,16E+16 -1,9E-04
8 -2,6 1,45E+8 2,1E+16 -2,6E-04
10 -3,4 1,79E+8 3,21E+16 -3,4E-04
12 -4,9 2,14E+8 4,59E+16 -4,9E-04
14 -2,72 2,46E+8 6,09E+16 -2,72E-04
16 -6,2 2,79E+8 7,77E+16 -6,2E-04
18 -7,2 3,03E+8 9,2E+16 -7,2E-04
Miedz

I[A] Srednie F [uN] H[A/m] H^2[A^2/m^2] F[N]
0 6 0 0 6E-06
2 -5,5 3,74E+7 1,4E+15 -5,5E-06
4 -1,6 7,64E+7 5,84E+15 -1,6E-05
6 -1,5 1,07E+8 1,16E+16 -1,5E-05
8 -1,5 1,45E+8 2,1E+16 -1,5E-05
10 -2,3 1,79E+8 3,21E+16 -2,3E-05
12 -4 2,14E+8 4,59E+16 -4E-05
14 -3,1 2,46E+8 6,09E+16 -3,1E-05
16 -2 2,79E+8 7,77E+16 -2E-05
18 -4,9 3,03E+8 9,2E+16 -4,9E-05
MosiÄ…dz
I[A] Srednie F [uN] H[A/m] H^2[A^2/m^2] F[N]
0 217 0 0 2,17E-06
2 114 3,74E+7 1,4E+15 1,14E-04
4 641 7,64E+7 5,84E+15 6,41E-04
6 1456 1,07E+8 1,16E+16 1,456E-03
8 2092 1,45E+8 2,1E+16 2,092E-03
10 2985 1,79E+8 3,21E+16 2,985E-03
12 3908 2,14E+8 4,59E+16 3,908E-03
14 4729 2,46E+8 6,09E+16 4,729E-03
16 5688 2,79E+8 7,77E+16 5,688E-03
18 6138 3,03E+8 9,2E+16 6,138E-03
Badane próbki miały średnice :
Å„ð
Al  d = 9,5 [mm] S0=7,08*10-5m2
Å„ð
Mo  d = 9,93 [mm] S0=7,74*10-5m2
Å„ð
Cu  d = 9,87 [mm] S0=7,65*10-5m2
Å„ð
C  d = 9,43 [mm] S0=6,98*10-5m2
Wartość siły jako funkcję zależną od H2
Wykonany wykres w Originie opart jest na danych zależności siły F od wartości kwadratów
natężenia pola magnetycznego. Obliczenia zostały zrobione metodą najmniejszych kwadratów. Z
wykresów możemy wyznaczyć podatność magnetyczną.
Parametr B odczytany z wykresów:
Å„ð
Al  B= 1,17016*10-16Ä…1,57741*10-18
Å„ð
Mo  B= 6,82725*10-15Ä…1,37739*10-16
Å„ð
Cu  B= -3,89936*10-16Ä…3,99473*10-18
Å„ð
C  B= -7,75479*10-15Ä…5,7136*10-17
Zatem z obliczeń wg wzoru powyżej wynika:
Å„ð
Al  Ç=2,63*10-6
Å„ð
Mo  B= 1,4*10-4
Å„ð
Cu  Ç=-8,12*10-7
Å„ð
C  Ç=-1,77*10-5
4. Wnioski
Na samym początku mieliśmy problem z ustawieniem dokładnie napięcia na urządzeiu co
mogło być spowodowane tym że urządzenie ma już swoje lata i dobiega koniec jego żywotności
albo jakimś przeciążeniami w sieci w budynku.
Wyniki naszych pomiarów dały nam wiedzę że
-paramagnetykiem jest aluminium i mosiÄ…dz,
-diamagnetykami jest miedz
i egiel.
Wyniki nie są zbytnio doskonałe co wpływa na to wyżej wyminiony problem z
urządzeniem, może wpływać również błąd operatora, drgania (bliskie sąsiedztwo trakcji
tramwajowej). Czego skutkiem było niemożliwość ustawienia dokładnie wartości co 2A. Jednak
możemy powiedzieć że ćwiczenie wykonaliśmy sprawnie w dość dobrym czasie.