Imię Nazwisko Marek Drobny	Ćwiczenie nr E9 Badanie pętli histerezy ferromagnetyka
Kierunek, rok Edukacja techniczno-informatyczna, II rok	Ocena z kolokwium	Ocena ze sprawozdania	Ocena końcowa
Nazwisko prowadzącego zajęcia	Data podpis	Data podpis	Data podpis

1. Część teoretyczna

PĘTLA HISTEREZY-graficzne przedstawienie zjawiska histerezy (magnetycznej,

dielektrycznej, sprężystej).

HISTEREZA fiz. zjawisko polegające na tym, że zmiany parametrów

charakteryzujących stan układu (np. ciała) lub jego właściwości, wywołane zmianami czynników zewn., zależą od stanów poprzedzających dany stan (tzn. od historii układu); histereza przejawia się w niejednoznacznej zależności parametrów stanu lub stałych materiałowych od czynników zewn.; graf. przedstawieniem tej zależności jest pętla histerezy. Histereza magnetyczna, histereza ferromagnetyczna, polega na niejednoznacznej zależności namagnesowania od natężenia zewn. pola magnet.; materiały magnetycznie miękkie (np. czyste żelazo) charakteryzuje wąska pętla histerezy, a więc mała koercja (stosowane na rdzenie elektromagnesów), materiały magnetycznie twarde zaś (niektóre rodzaje stali) szeroka pętla histerezy i duża koercja (stosowane do wytwarzania magnesów trwałych). Histereza dielektryczna, histereza ferroelektryczna, polega na niejednoznacznej zależności polaryzacji dielektryka od natężenia zewn. pola elektr.; niektóre monokryształy ferroelektr., mające prostokątną pętlę histerezy, są stosowane jako elementy pamięci w maszynach matematycznych. Histereza sprężysta, histereza odkształcenia, polega na niejednoznacznej zależności odkształceń ciała (np. przy rozciąganiu lub ściskaniu) od wartości obciążeń; skutkiem histerezy sprężystej jest niezupełna odwracalność pracy odkształcenia występująca w większości ciał stałych. Histereza optyczna polega na niejednoznacznej zależności natężenia światła przepuszczanego przez układ od natężenia światła wchodzącego do układu ( bistabilność; optyczna); wykorzystywana m.in. w układach opt. przetwarzania informacji.

FERROMETR -urządzenie do wyznaczania charakterystyk (krzywej

namagnesowania, pętli histerezy i stratności) materiałów magnetycznie miękkich w przemiennym polu magnet. o częst. 50 Hz; krzywą magnesowania i pętlę histerezy wyznacza się z pomiarów natężenia pola i indukcji magnet., stratność z powierzchni pętli histerezy.

2. Część praktyczna

Układ do wyznaczania pętli histerezy

a) Przyrządy potrzebne do wyznaczenia pętli histerezy

Tr1 transformator bezpieczeństwa

Tr2 - transformator badany

Oscyloskop

Woltomierz tranzystorowy o bardzo dużym oporze wewnętrznym

Autotransformator

Woltomierz

b) Tabela z wynikami pomiarów z woltomierza o bardzo dużym oporze wewnętrznym .

Napięcie doprowadzone do wejścia X i Y oscyloskopu.

Lp.	UN	U	■max	Xmax
		V	V	Mm	Mm
1.	120	235	0,2	0,2
2.	88	175	0,2	0,2
3.	56	112	0,2	0,2

B

c) Uzyskana pętla odczytana z oscyloskopu

Wnioski:

• Kształt pętli histerezy zależy od składników materiału ferromagnetycznego. Na podstawie pętli histerezy można określić stopień użyteczności materiału. Krzywą pierwotną magnesowania otrzymuje się dla próbki magnesowanej po raz pierwszy od stanu H=0 i B=0 przy monotonicznie rosnącym natężeniu H.

• Powtarzając proces cyklicznego magnesowania materiału ferromagnetycznego przy coraz większych wartościach natężenia pola H otrzymuje się serie pętli histerezy oraz graniczną pętlę histerezy tj. pętlę o maksymalnej powierzchni (jak przedstawiłem to na wykresie). W zależności od sposobu przemagnesowania materiału (prądem stałym lub zmiennym) otrzymujemy statyczną lub dynamiczną pętlę histerezy. Dynamiczna pętla histerezy przy tym samym natężeniu pola magnetycznego H różni się znacznie kształtem i powierzchnią od pętli histerezy statycznej.

• Dzięki wyznaczonej pętli możemy odczytać z kierunków osi X i Y Czułość napięciową.

• Z wielkości odcinków 2x₀ i 2y₀ dla pętli histerezy uzyskanej przy napięciu na autotransformatorze 150V możemy wyznaczyć pole korekcji i pozostałość magnetyczną badanego rdzenia autotransformatora.

---