NUMER ĆWICZENIA: 5	Mateusz Świerc Kamil Śmigiel Maciej Urbaniec Paweł Noszczyński	DATA:
TEMAT: Badania materiałów ferromagnetycznych.	OCENA:

1. Wstęp teoretyczny.

Pole magnetyczne w ośrodkach można scharakteryzować za pomocą następujących wielkości wektorowych : indukcji magnetycznej B, natężenia pola magnetycznego H i polaryzacji magnetycznej J. Ogólny związek miedzy tymi wektorami ma postać:

B = μ₀ H + J

gdzie:

μ₀ - przenikalność magnetyczna próżni (4 Ï€*10 -7Vs/Am)

W wielu ośrodkach spełniony jest ponadto związek:

J = μ₀ χ H =μ0 (μ − 1 ) H

gdzie:

χ - podatność magnetyczna ośrodka,

μ - względna przenikalność magnetyczna ośrodka ( μ = χ +1).

Z obu tych związków wynika znana zależność:

B = μ₀μH

Podatność magnetyczna χ i przenikalność magnetyczna μ charakteryzują własności ma magnetyczne ośrodka. W zależności od znaku i wartości χ oraz μ ośrodki dzielą się na :

•diamagnetyki ( χ <0 i μ <1 )

•paramagnetyki ( χ> 0 i μ > 1 )

•ferromagnetyki (χ >> 0 i μ >> 1 oraz ponadto μ ≠ const.).

Diamagnetyki i paramagnetyki należą do materiałów słabo magnetycznych, ich przenikalność magnetyczna jest bliska jedności. Ferromagnetyki maja bardzo duża przenikalność magnetyczna.

PETLA HISTEREZY MAGNETYCZNEJ

Zależność indukcji magnetycznej od natężenia pola magnetycznego w rozmagnesowanej próbce materiału ferromagnetycznego ilustruje krzywa OM. Gdy natężenie pola maleje od wartości +HMAX do 0, indukcja

magnetyczna nie przebiega po krzywej pierwotnego namagnesowania OM,

lecz wedle krzywej ML i dla natężenia pola H=0 indukcja przyjmuje wartość OL. Po zmianie kierunku pola i zwiększeniu jego wartości następuje spadek indukcji magnetycznej wzdłuż krzywej LD. Wraz ze wzrostem pola do wartości -HMAX, indukcja magnetyczna wzrasta zgodnie z krzywa DN. Gdy pole zmniejsza się od wartości -HMAX do 0, zmianę indukcji ilustruje krzywa NK; po zmianie kierunku H i jego wartości +HMAX indukcja zmienia się zgodnie z krzywa KM, osiągając

nasycenie w punkcie M. Otrzymana w ten sposób zależność nazywa się

pętlą histerezy magnetycznej. Wartość indukcji magnetycznej OL = OK dla natężenia pola H = 0 nazywa się pozostałością magnetyczna. Natężenie pola magnetycznego OD = OD' , które doprowadza do zera indukcje magnetyczna materiału, nazywa się polem koercji.

Wartości pozostałości magnetycznej BR i pola koercji HC są charakterystyczne dla danego materiału ferromagnetycznego i decydują o jego przydatności w zastosowaniach technicznych. Pole powierzchni pętli histerezy jest proporcjonalne do energii zużytej na przemagnesowanie materiału.

2. Schemat układu pomiarowego.

3. Tabela pomiarowa.

Transformator 1

U1	U2	Hm	Bm	Ph
0,074	74
0,080	80
0,089	90
0,102	100
0,115	110
0,130	120
0,148	130
0,172	140
0,204	150
0,235	160
0,280	170
0,327	180
0,377	190
0,443	200
0,516	210
0,588	220

Transformator 2

U1	U2	Hm	Bm	Ph
0,123	75
0,131	80
0,156	90
0,180	100
0,216	110
0,250	120
0,285	130
0,341	140
0,391	150
0,460	160
0,542	170
0,640	180
0,732	190
0,860	200
0,980	210
1,160	220

Transformator 3

U1	U2	Hm	Bm	Ph
0,072	75
0,076	80
0,087	90
0,100	100
0,115	110
0,130	120
0,147	130
0,169	140
0,190	150
0,223	160
0,264	170
0,308	180
0,401	190
0,510	200
0,624	210
0,744	220

Transformator 5

U1	U2	Hm	Bm	Ph
0,123	75
0,131	80
0,150	90
0,174	100
0,198	110
0,222	120
0,255	130
0,277	140
0,312	150
0,342	160
0,390	170
0,414	180
0,461	190
0,512	200
0,543	210
0,596	220

4. Przykładowe obliczenia.

$$H_{m}\ = \ \frac{U_{1}*\ Z_{1}*1,1*L}{L*R_{1}}$$

$$B_{m}\ = \ \frac{U_{2}}{4,44*Z_{2}*f*S}$$

P_h = p * f H_mB_m * 10^−4

5. Charakterystyki.

6. Pętle histerezy.

Transformator 1

Transformator 2

Transformator3

Transformator 4

7. Wnioski.