Karol Jeziorowski, TM Ca

Wyznaczanie podstawowych parametrów ferromagnetyka.

Ferromagnetyki (ciała o strukturze domenowej; domeny są to małe obszary, w obrębie których następuje spontaniczne uporządkowanie momentów magnetycznych tych ciał. W ferromagnetykach Fe, Co, Ni, momenty magnetyczne wewnątrz domeny są zgodnie skierowane, w związku z tym domeny mają własny silny moment magnetyczny.

Dla każdego ferromagnetyka istnieje określona temperatura zwana temperaturą (punktem) Curie, w której ruch cieplny niszczy strukturę domenową i powoduje przejście materiału w stan paramagnetyczny. Inaczej mówiąc jest to temperatura powyżej której traci on swoje zdolności ferromagnetyczne. Podatność w tym stanie spełnia prawo Curie - Weisa

Zależność namagnesowania J od zewnętrznego pola magnetycznego H w procesie pierwotnego namagnesowania:

Zależność indukcji B od natężenia pola magnetycznego H w procesie magnesowania ferromagnetyka zmiennym polem magnetycznym:

Histereza - opóźnienie się zmiany indukcji w stosunku do zmiany natężenia zewnętrznego pola magnesującego. Ważną konsekwencją tego zjawiska jest indukcja szczątkowa występująca po usunięciu pola, które uprzednio namagnesowało ciało do stanu nasycenia. Istnienie indukcji szczątkowej w ferromagnetykach stanowi podstawę wytwarzania magnesów stałych. Całkowite rozmagnesowanie ciała następuje dopiero pod wpływem przeciwnie skierowanego pola o natężeniu H_c.

Zdolność magnetyka do namagnesowania pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego określona jest przez podatność magnetyczną χ.

Zależność podatności magnetycznej χ ferromagnetyka od natężenia zewnętrznego pola magnetycznego H:

Schemat układu pomiarowego do wyznaczania parametrów ferromagnetyka:

• Dane techniczne ukÅ‚adu pomiarowego:

N₁ = 400, N₂ = 2230, d = 80 mm, S = 13x8 mm², R₁ = 396 Ω, R₂ = 552 kΩ, C = 0,94 μF

• Dla każdej wartoÅ›ci prÄ…du I₁ obliczamy amplitudÄ™ napiÄ™cia:

- na oporze R₁,

- na kondensatorze C.

• Liczymy amplitudy natężenia i indukcji:

,

• Dla pierwszego pomiaru liczymy podatność poczÄ…tkowÄ… rdzenia:

• Obliczamy pole powierzchni σ [mm²] objÄ™te pÄ™tlÄ… histerezy:

17,3368 J/m³

I1 [mA]	βx [V/cm]	X [cm]	Ux0 [V]	βy [V/cm]	Y [cm]	Uy0 [V]	H0 [A/m]	B0 [T]
1,5	0,2	8	0,8	0,005	5,2	0,013	10,101	0,029085
2	0,5	4,4	1,1	0,005	8	0,02	13,889	0,044746
3	0,01	6,4	0,032	0,005	7,2	0,018	0,404	0,040272
4	0,02	8,4	0,084	0,005	5,8	0,0145	1,061	0,032441
5	1	5,2	0,13	0,05	3,5	0,0875	1,641	0,195766
6	1	6,4	0,16	0,05	5,6	0,14	2,020	0,313225
7	1	7,4	0,185	0,05	5,8	0,145	2,336	0,324412
8	1	8,6	0,215	0,05	6,9	0,1725	2,715	0,385938
9	2	5	0,25	0,1	4	0,2	3,157	0,447465
10	2	4,4	0,22	0,1	5,6	0,28	2,778	0,626451
11	2	6,2	0,31	0,1	6	0,3	3,914	0,671197
12	2	6,8	0,34	0,1	5,4	0,27	4,293	0,604077
13	2	7,4	0,37	0,1	5,8	0,29	4,672	0,648824
14	2	6,2	0,31	0,1	8	0,4	3,914	0,894929
15	2	6,8	0,34	0,1	8,4	0,42	4,293	0,939676
16	2	9,2	0,46	0,1	7	0,35	5,808	0,783063
17	2	9,8	0,49	0,1	7,3	0,365	6,187	0,816623
18	5	4,3	0,215	0,1	7,2	0,36	2,715	0,805436
19	5	4,5	0,225	0,1	7,4	0,37	2,841	0,827810

χ₀ = 2290,383779

H_c = 0,8697 A/m

B_r = 17,8984 T

H_0MAX = 13,889 A/m

B_0MAX = 0,939676 T

σ = 5356 mm²

Σ = 16128 mm²

W = 17,3368 J/m³

---