15.10.2009r.
Sprawozdanie z ćwiczenia numer 9
Materiały magnetyczne, efekty Jouel'a i Villariego, efekty magnetosprężyste w materiałach ferromagnetycznych.
Sekcja nr 8:
Marek Lasok T22
Data oddania: 22.10.09r.
Opracowanie wyników.
Natężenie pola magnetycznego H przypadającego na działkę d osi X oscyloskopu pomiarowego wnosi:
H/d=[(Dx
z1)/(
R1L)]*102
gdzie:
Dx=50 [mV] =0,05[V] -współczynnik odchylenia wzmacniacza X;
Z1=400 -liczba zwojów uzwojenia pierwotnego;
R1=1Ω -szeregowa rezystancja w uzwojeniu pierwotnym;
L=100[mm]=0,1 [m] -średnia droga strumienia magnetycznego;
d – podziałka na ekranie oscyloskopu.
H/d=[(0,05*400)/(1*0,1)]*100
H/d=2000 [(A/m)/d]
b)Indukcja magnetyczna przypadająca na działkę osi Y oscyloskopu pomiarowego dla wykonanego układu wynosi :
B/d=[(RCDy)/(Z2S)]*104
gdzie:
R=4,7kΩ=4700Ω -rezystancja układu całkującego;
C=6,7μF=0,0000067[F] -pojemność układu całkującego;
Dy=2[mV]=0,002[V] -Współczynnik odchylania wzmacniacza;
Z2=8000 -liczba zwojów uzwojenia wtórnego;
S=0,04[cm2]=0,000004[m2] - przekrój rdzenia.
B/d=[(4700*0,0000067*0,002)/(8000*0,000004)]*10000
B/d=19,68[T/d]
Na podstawie zarejestrowanych obrazów pętli histerezy obliczamy wartości parametrów : Hc, Hm, Br, Bm :
Stal P 60 T: Hc=0,92 , Hm=3,08 , Br=0,88 ,Bm=2,80;
Stal P 54 T: Hc=1,08 , Hm=3,40 , Br=0,68 ,Bm=2,40;
Stal P 55 AT: Hc=1,36, Hm=3,44, Br=0,56,Bm=2,08;
Stal P 54 A: Hc=1,20, Hm=3,40, Br=0,64,Bm=2,20;
Mając obliczone natężenie pola magnetycznego przypadającego na jedna działkę można obliczyć natężenie w punktach Hc i Hm:
H/d=2000 [(A/m)/d] /*d
H=d*2000 [A/m]
Mając obliczoną indukcyjność przypadającą na jedną działkę można obliczyć wartość indukcji w punktach Br i Bm:
B/d=19,68[T/d] /*d
B/d=d*19,68[t]
Dla stali P 60 T otrzymujemy:
Hc=0,92*2000=1840[A/m];
Hm=3,08*2000=6160[A/m];
Br=0,88*19,68=17,32[A/m];
Bm=2,80*19,68=55,10[A/m].
Dla stali P 54 T otrzymujemy:
Hc=1,08*2000=2160[A/m];
Hm=3,40*2000=6800[A/m];
Br=0,68*19,68=13,38[A/m];
Bm=2,40*19,68=47,23[A/m].
Dla stali P 55AT otrzymujemy:
Hc=1,36*2000=2720[A/m];
Hm=3,44*2000=6880[A/m];
Br=0,56*19,68=11,02[A/m];
Bm=2,08*19,68=40,93[A/m].
dla stali P 54 T otrzymujemy:
Hc=1,20*2000=2400[A/m];
Hm=3,40*2000=6800[A/m];
Br=0,64*19,68=12,60[A/m];
Bm=2,20*19,68=43,30[A/m].
Przenikalność magnetyczna wyraża się wzorem:
μr= Bm/(μ0*Hm)
Gdzie :
μr- względna przenikalność magnetyczna
μ0- przenikalność magnetyczna próżni = 4п*10-7 [H/m]
Bm-szczytowa indukcja magnetyczna
Hm-szczytowe natężenie pola magnetycznego.
Podstawiając do wzoru otrzymujemy:
Stal P 60 T : μr= 2,8/3,08*4п*10-7=7237985,0
Stal P 54 T : μr= 2,4/3,4*4п*10-7=5620082,5
Stal P 55 AT :μr=2,08/3,44*4п*10-7=4814102,0
Stal P 54 A : μr=2,2/3,4*4п*10-7 =5151742,2
Wnioski.
stalą posiadającą najlepsze parametry magnetyczne jest stal P 60 T . Jej względna przenikalność magnetyczna wynosi μr=7237984,945 ,stal ta posiada pętlę histerezy o najmniejszym polu.