Politechnika lubelsk | |||||
a Mariusz Gerhan t Grzegorz Kijk oSymbol grupy |
: ED.4. | ||||
: 98.03.3 1Symbol ćwiczenia: |
3Temat ćwiczenia: Badanie pola elektromagnetycznego cewki cylindrycznej z przewodzacym rdzeniem. |
||||
Ocena:
|
Data: |
Podpis: |
|||
Celem ćwiczenia jest wyznaczanie rozkładu natężęnia pola magnetycznego
( składowej stycznej i normalnej ) oraz pomiar rozkładu strumienia
magnetycznego , skojarzonego z układem cewka - rdzeń oraz strumienia w
samych wsadach.
Schemat pomiarowy :
cewka z = 326 zw. , R = .55 ( , d = 71.2 mm , k = 0.99
stałe sond : cn=2219 A/mVm cst=7917 A/mVm
Porównanie cewki ze wsadem jednolitym i zblachowanym.
Rodzaj wsadu : |
Jednolity |
Zblachowany |
|
I |
A |
5 |
5 |
U |
V |
8 |
12 |
P |
W |
27,5 |
22,5 |
Pomiary rozkładu natężenia pola magnetycznego na powierzchni wsadów:
a/ I=5A , U=8V , P=10W
wsad stalowy krótki l=24cm , d=4cm
X[cm] |
Un[mV] |
Us[mV] |
Hno[A/m] |
Hso[A/m] |
0 |
0,18 |
0,2 |
399,4 |
1583,40 |
2 |
0,47 |
0,18 |
1042,93 |
1425,06 |
4 |
0,76 |
0,17 |
1686,44 |
1345,89 |
6 |
1,15 |
0,16 |
2551,85 |
1266,72 |
8 |
1,67 |
0,13 |
3705,73 |
1029,21 |
10 |
3,34 |
0,24 |
7411,46 |
1900,08 |
11 |
1,1 |
1,67 |
2440,90 |
13221,39 |
12 |
0,47 |
1,19 |
1042,93 |
9421,23 |
14 |
0,11 |
0,81 |
244,09 |
6412,77 |
16 |
0,05 |
0,67 |
110,95 |
5304,39 |
18 |
0,02 |
0,58 |
44,38 |
4591,86 |
20 |
0,01 |
0,53 |
22,19 |
4196,01 |
22 |
|
0,48 |
|
3800,16 |
24 |
|
0,39 |
|
3087,63 |
26 |
|
0,2 |
|
1583,40 |
Charakterystyka Hno=f(x):
Charakterystyka Hso=f(x):
b/ stalowy długi l=54cm , d=4cm
I=5A , U=24V , P=65W
X[cm] |
Un[mV] |
Us[mV] |
Hno[A/m] |
Hso[A/m] |
0 |
0,17 |
0,55 |
377,23 |
4354,35 |
2 |
0,24 |
|
532,56 |
|
4 |
0,31 |
0,54 |
687,89 |
4275,18 |
6 |
0,39 |
|
865,41 |
|
8 |
0,42 |
0,53 |
931,98 |
4196,01 |
10 |
0,51 |
0,51 |
1131,69 |
4037,67 |
12 |
0,62 |
0,50 |
1375,78 |
3958,50 |
13 |
0,66 |
|
1464,54 |
|
14 |
0,71 |
0,48 |
1575,49 |
3800,16 |
15 |
0,77 |
|
1708,63 |
|
16 |
0,83 |
0,45 |
1841,77 |
3562,65 |
17 |
0,9 |
|
1997,10 |
|
18 |
0,97 |
0,43 |
2152,43 |
3404,31 |
20 |
1,14 |
0,40 |
2529,66 |
3166,80 |
22 |
1,35 |
0,38 |
2995,65 |
3008,46 |
24 |
1,59 |
0,35 |
3528,21 |
2770,95 |
26 |
1,84 |
0,31 |
4082,96 |
2454,27 |
28 |
|
0,26 |
|
2058,42 |
30 |
|
0,24 |
|
1900,08 |
Charakterystyka Hso=f(x):
c\ rdzeń Al + Fe
I=5A , U=8V , P=10W
X[cm] |
Un[mV] |
Us[mV] |
Hno[A/m] |
Hso[A/m] |
0 |
0,1 |
0,11 |
221,90 |
870,87 |
2 |
0,02 |
0,22 |
44,38 |
1741,74 |
4 |
0,01 |
0,38 |
22,19 |
3008,46 |
6 |
0,02 |
0,44 |
44,38 |
3483,48 |
8 |
0,02 |
0,46 |
44,38 |
3641,82 |
10 |
0,02 |
0,47 |
44,38 |
3720,99 |
12 |
0,02 |
0,48 |
44,38 |
3800,16 |
14 |
0,02 |
0,49 |
44,38 |
3879,33 |
16 |
0,02 |
0,5 |
44,38 |
3958,50 |
18 |
0,01 |
0,52 |
22,19 |
4116,84 |
20 |
0,01 |
0,54 |
22,19 |
4275,18 |
22 |
0,01 |
0,58 |
22,19 |
4591,86 |
24 |
0,04 |
0,66 |
88,76 |
5225,22 |
26 |
0,15 |
0,85 |
332,85 |
6729,45 |
28 |
0,65 |
1,31 |
1442,35 |
10371,27 |
30 |
2,66 |
0,2 |
5902,54 |
1583,40 |
31 |
1,93 |
0,15 |
4282,67 |
1187,55 |
32 |
1,55 |
0,13 |
3439,45 |
1029,21 |
33 |
1,26 |
0,12 |
2795,94 |
950,04 |
34 |
1,02 |
0,12 |
2263,38 |
950,04 |
36 |
0,64 |
0,14 |
1420,16 |
1108,38 |
38 |
0,35 |
0,16 |
776,65 |
1266,72 |
40 |
0,1 |
0,18 |
221,90 |
1425,06 |
42 |
0,1 |
0,18 |
221,90 |
1425,06 |
44 |
0,2 |
0,17 |
443,80 |
1345,89 |
46 |
0,46 |
0,16 |
1020,74 |
1266,72 |
48 |
0,8 |
0,15 |
1775,2 |
1187,55 |
50 |
1,19 |
0,14 |
2640,61 |
1108,38 |
52 |
1,78 |
0,2 |
3949,82 |
1583,40 |
53 |
2,9 |
1,33 |
6435,10 |
10529,61 |
Charakterystyka Hno=f(x):
Charakterystyka Hso=f(x):
Obliczeń dokonywałem korzystając z zależności:
Hno=cnUn oraz Hso=csUs
Pomiary rozkładu strumienia magnetycznego skojarzonego z cewką i rdzeniem
liczba zwojów sondy zewnętrznej :14
wewnętrznej:10
a/ wsad stalowy krótki
X[cm] |
U1[V] |
(1[Wb] |
U2[V] |
(2[Wb] |
1,5 |
0,34 |
0,000109 |
0,19 |
8,56E-05 |
4,5 |
0,46 |
0,000148 |
0,29 |
1,31E-04 |
7,5 |
0,53 |
0,000171 |
0,34 |
1,53E-04 |
10,5 |
0,56 |
0,00018 |
0,37 |
1,67E-04 |
13,5 |
0,55 |
0,000177 |
0,37 |
1,67E-04 |
16,5 |
0,5 |
0,000161 |
0,35 |
1,58E-04 |
19,5 |
0,41 |
0,000132 |
0,29 |
1,31E-04 |
22,5 |
0,26 |
8,37E-05 |
0,2 |
9,01E-05 |
Charakterystyka
b/ rdzeń Al + Fe
X[cm] |
U1[V] |
Fi1 |
U2[V] |
Fi 2 |
0 |
0,061 |
1,96E-05 |
0,005 |
2,25E-06 |
3 |
0,097 |
3,12E-05 |
0,01 |
4,50E-06 |
6 |
0,07 |
2,25E-05 |
0,011 |
4,95E-06 |
9 |
0,073 |
2,35E-05 |
0,013 |
5,86E-06 |
12 |
0,077 |
2,48E-05 |
0,014 |
6,31E-06 |
15 |
0,085 |
2,73E-05 |
0,015 |
6,76E-06 |
18 |
0,162 |
5,21E-05 |
0,019 |
8,56E-06 |
21 |
0,271 |
8,72E-05 |
0,042 |
1,89E-05 |
24 |
0,396 |
0,000127 |
0,185 |
8,33E-05 |
27 |
0,49 |
0,000158 |
0,285 |
1,28E-04 |
30 |
0,542 |
0,000174 |
0,342 |
1,54E-04 |
33 |
0,555 |
0,000179 |
0,367 |
1,65E-04 |
36 |
0,524 |
0,000169 |
0,366 |
1,65E-04 |
39 |
0,454 |
0,000146 |
0,28 |
1,26E-04 |
42 |
0,352 |
0,000113 |
0,284 |
1,28E-04 |
45 |
0,184 |
5,92E-05 |
0,194 |
8,74E-05 |
Charakterystyka
Obliczeń dokonywałem korzystając z zależności:
Wnioski:
Wyniki przeprowadzonych pomiarów dość dobrze odpowiadają przewidywaniom.
Doświadczalnie potwierdzono , że straty , powodowane głównie przez indukowane w rdzeniu prądy wirowe , są znacznie większe przy zastosowaniu rdzenia jednolitego ,niż posiadającego te same wymiary rdzenia zblachowanego.
Mając do dyspozycji dwa wsady wykonane z różnych materiałów ( aluminium, którego (r = 1 i stali o (r = 300-1000) mogliśmy się przekonać o odmiennych własnościach cewek, w zależności od użytego wsadu. Otrzymane wykresy H(x) oraz ((x) dla tych wsadów różnią się znacznie swymi przebiegami .
6