1 -Wstp teoretyczny.
Ferromagnetyzm jest to w艂asno艣膰 magnetyczna cia艂 krystalicznych , w kt贸rych dzi臋ki istnieniu zlokalizowanych spin贸w atomowych wyst臋puje uporz膮dkowanie magnetyczne w temperaturach ni偶szych od temperatury Curie Tc. Uporz膮dkowanie polega na r贸wnoleg艂ym ustawieniu moment贸w spinowych w makroskopowych obszarach kryszta艂u , zwanych domenami. Pod wp艂ywem pola magnetycznego nast臋puje taki ruch 艣cianek domen aby mo偶liwie najwi臋ksza obj臋to艣膰 kryszta艂u mia艂a momenty magnetyczne domen skierowane r贸wnolegle do kierunku pola magnetycznego. W temperaturze powy偶ej temperatury Curie uporz膮dkowanie ferromagnetyczne zanika i cia艂o ferromagnetyczne staje si臋 paramagnetykiem.
Ferrytem nazywamy zwi膮zek chemiczny tlenku 偶elazowego Fe2O3 z tlenkami innych metali , wykazuj膮cy w艂a艣ciwo艣ci ferromagnetyczne i p贸lprzewodnikowe. Ferryty wytwarza si臋 podobnie jak ceramik臋 - mieszanin臋 odpowiednich tlenk贸w w postaci proszku prasuje si臋 na zimno i spieka. Materia艂y ferrytowe charaktereyzuj膮 si臋 du偶膮 warto艣ci膮 przenikalno艣ci magnetycznej , przy ma艂ej warto艣ci konduktywno艣ci. Stosuje si臋 je m.in. jako rdzenie cewek i transformator贸w , oraz w obwodach magnetycznych wielkiej cz臋stotliwo艣ci.
2 - Opis 膰wiczenia.
Uk艂ad pomiarowy , przedstawoiny na powy偶szym rysunku sk艂ada艂 si臋 z autotransformatora obni偶aj膮cego napi臋cie do ~52 V , oraz transformatora nawini臋tego na rdzeniu ferrytowym. Temperatur臋 rdzenia mierzono przy pomocy termopary umieszczonej w rdzeniu. 膯wiczenie polega艂o na pomiarze nat臋偶enia pr膮du p艂yn膮cego w uzwojeniu transformatora i temperatury jego rdzenia , do momentu w kt贸rym , na skutek zmian w ferrycie spowodowanych przekroczeniem temperatury Curie ( ferromagnetyk przechodzi w diamagnetyk ) , wyindukowany pr膮d osi膮gnie warto艣膰 r贸wn膮 1/5 warto艣ci pocz膮tkowej.
3 - Opracowanie wynik贸w.
TABELKI POMIAROWE
Tabelka wynik贸w : Tabelka cechowania termoogniwa
e [ mV ] | T [ K ] |
---|---|
3.46 | 373 |
3.87 | 383 |
4.29 | 393 |
4.70 | 403 |
5.12 | 413 |
5.53 | 423 |
5.94 | 433 |
6.36 | 443 |
6.77 | 453 |
7.19 | 463 |
7.60 | 473 |
8.01 | 483 |
8.43 | 493 |
Lp. | t [min ] | i [ A ] | [ mV ] |
---|---|---|---|
1 | 0 | 3.15 | 1.5 |
2 | 1 | 3.20 | 3.4 |
3 | 2 | 3.20 | 4.3 |
4 | 3 | 3.25 | 4.85 |
5 | 4 | 3.27 | 5.7 |
6 | 5 | 3.30 | 6.2 |
7 | 6 | 3.30 | 6.65 |
8 | 7 | 3.30 | 7.3 |
9 | 8 | 3.25 | 7.8 |
10 | 9 | 3.30 | 8.4 |
11 | 10 | 3.25 | 8.8 |
12 | 11 | 3.12 | 9.2 |
13 | 12 | 2.67 | 9.7 |
14 | 13 | 2.20 | 5.0 |
15 | 14 | 1.55 | 5.2 |
16 | 15 | 1.10 | 5.4 |
17 | 16 | 0.75 | 5.6 |
18 | 17 | 0.60 | 5.8 |
Zar贸wno napi臋cie termoogniwa jak i odpowiadaj膮c膮 mu temperatur臋 Curie odczytano z rysunk贸w i wynosz膮 one :
(Tc) = 3.95 V
Tc = 384.2 K
4 - B艂edy pomiarowe.
Pomiary wykonano miernikami o nast臋puj膮cych parametrach :
mikroamperomierz klasa 1 zakres 2 A dzia艂ek 100
miliwoltomierz klasa 1 zakres 10 mV dzia艂ek 100
Dok艂adno艣膰 przyrz膮du :
i - mikroamperomierz ; U1-3 - miliwoltomierz dla kolejnych zakres贸w ( 2,5 10 mV)
B艂臋dy odczytu h :
B艂膮d wypadkowy W :
B艂膮d wyznaczenia temperatury Curie zosta艂 okre艣lony metod膮 graficzn膮 z rysunku.
Wynosi on Tc = 1 K dla = 0.05 mV
4 - Podsumowanie.
Wykonano osiemna艣cie pomiar贸w napi臋cia termoogniwa i pr膮du transformatora zbudowanego na badanym ferrycie , wykonuj膮c pomiary w mo偶liwie kr贸dkich odst臋pach czasu(co jedn膮 minut臋).
Pomiary wykonano nast臋puj膮cymi miernikami :
mikroamperomierz klasa 1 zakres 2 A 100 podzia艂ek
miliwoltomierz klasa 1 zakres 10 mV 100 podzia艂ek
Odczytane z rysunku napi臋cie termoogniwa przy temperaturze Curie wynosi :
(Tc) = 3.95 0.05 mV
Odczytana z wykresu cechowania termoogniwa temperatura Curie wynosi :
Tc = 384.2 1 K
B艂膮d napi臋cia i b艂膮d temperatury zosta艂y wyznaczone graficznie z wykres贸w do艂膮czonych do sprawozdania.