Rok akademicki 1997/98 |
Laboratorium z fizyki |
|||
Nr ćwiczenia: 68 |
Pomiar punktu Curie ferromagnetyków |
|||
Wydział: Elektronika Kierunek: I.K. |
TOMASZ SUCHOCKI |
|||
Data wykonania 1998-03-13 |
Ocena |
Data zaliczenia |
Podpis |
|
|
T |
|
|
|
|
S |
|
|
|
1. ZASADA POMIARU.
Pomiar polegał na wyznaczeniu temperatury Curie metodą transformatora. Przez uzwojenie pierwotne transformatora, będące równocześnie spiralą grzejną przepuszczano prąd zmienny, i odczytywano napięcie na uzwojeniu wtórnym w funkcji temperatury. Temperaturę, przy której następuje gwałtowny spadek napięcia w uzwojeniu wtórnym, na skutek zmiany charakteru rdzenia ( z ferromagnetyka w paramagnetyk) nazywamy temperaturą Curie. Ćwiczenie polegało na wyznaczeniu tej temperatury.
2. SCHEMAT UKŁADU POMIAROWEGO.
3. OCENA DOKŁADNOŚCI POJEDYNCZYCH POMIARÓW.
Dokładność użytych w ćwiczeniu przyrządów:
- amperomierz zakres 2,5 A klasa 0,5 I =12,5 mA
- miliwoltomierz1 zakres 200 mV U = 0,3% + 1dgt do pomiaru E termopary
- miliwoltomierz2 zakres 10V U = 1mV do pomiaru U wtórnego
Błąd pomiaru prądu w uzwojeniu pierwotnym nie ma wpływu na dokładność otrzymanych wyników. Pomiar prądu był potrzebny jedynie dla ustalenia odpowiedniej mocy grzania spirali grzejnej.
4. TABELA POMIAROWA.
Lp. |
E [mV] |
U [mV] |
Lp. |
E [mV] |
U [mV] |
1 |
4,0 |
109 |
18 |
17,3 |
150 |
2 |
5,0 |
110 |
19 |
17,4 |
150 |
3 |
6,0 |
112 |
20 |
17,5 |
151 |
4 |
7,0 |
114 |
21 |
17,6 |
152 |
5 |
8,0 |
115 |
22 |
17,7 |
153 |
6 |
9,0 |
117 |
23 |
17,8 |
153 |
7 |
10,0 |
119 |
24 |
17,9 |
153 |
8 |
11,0 |
121 |
25 |
18,0 |
154 |
9 |
12,0 |
124 |
26 |
18,1 |
155 |
10 |
13,0 |
127 |
27 |
18,2 |
156 |
11 |
14,0 |
130 |
28 |
18,3 |
156 |
12 |
15,0 |
133 |
29 |
18,4 |
157 |
13 |
16,0 |
138 |
30 |
18,5 |
158 |
14 |
17,0 |
148 |
31 |
18,6 |
158 |
15 |
17,1 |
149 |
32 |
18,7 |
159 |
16 |
17,2 |
149 |
33 |
18,8 |
158 |
17 |
17,3 |
150 |
34 |
18,9 |
157 |
18 |
17,4 |
150 |
35 |
19 |
155 |
5. OBLICZENIA.
Wszystkie dane były odczytywane z przyrządów, więc nie mieliśmy potrzeby stosować jakichkolwiek obliczeń. Uzyskane wartości były nanoszone na wykres, z którego odczytano wynik końcowy.
6. RACHUNEK BŁĘDÓW.
Błąd określenia temperatury próbki jest równy błędowi miliwoltomierza użytego
do pomiaru E termopary.
U = 0,3% + 1dgt = 0,7 mV
Błąd 0,7mV dla napięcia odpowiada błędowi pomiaru temperatury 15C.
Błąd pomiaru napięcia na uzwojeniu wtórnym jest równy błędowi użytego miernika
i wynosi 1mV.
7. ZESTAWIENIE WYNIKÓW KOŃCOWYCH.
Temperatura Curie dla badanej płytki odczytana z wykresu wynosi 338 15C,
czyli 611 15K.
8. UWAGI I WNIOSKI.
Spisując wyniki z przyrządów należało wziąć pod uwagę, że „zimne” złącze termoelementu, zanurzone w wodzie z lodem, nie ma temperatury 273 K, więc do otrzymanych wartości należało dodać zarejestrowaną różnicą temperatury. Badaną temperaturę Curie można było wyznaczyć dokładniej, stosując do pomiaru E termopary miliwoltomierz o większej dokładności. Można było zamienić oba miliwoltomierze miejscami, gdyż pomiar napięcia wtórnego nie musiał być wyznaczany z dużą dokładnością, ponieważ w ćwiczeniu należało tylko zaobserwować jego nagły spadek w momencie przekroczenia temperatury Curie.