SUCHY73, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka


Rok akademicki 1997/98

Laboratorium z fizyki

Nr ćwiczenia: 73

Pomiar oporności metodą wagi Gouy'a

Wydział: Elektronika

Kierunek: I.K.

TOMASZ SUCHOCKI

Data wykonania

1998-04-25

Ocena

Data zaliczenia

Podpis

T

S

1. ZASADA POMIARU.

Materiały magnetyczne można podzielić na :

- diamagnetyki,

- paramagnetyki

- ferromagnetyki.

To czy jest to diamagnetyk , paramagnetyk czy ferromagnetyk jest uzależnione głównie od właściwości magnetycznych badanych próbek. Podatność magnetyczną możemy zmierzyć za pomocą pomiaru wielkość siły działającej na próbkę umieszczoną w niejednorodnym polu magnetycznym. Siła działająca na próbkę o długości dx i polu przekroju S jest równa:

Z powyższego wzoru możemy wyprowadzić wzór na siłę działającą na całą próbkę:

,

podatność magnetyczna wyraża się wzorem:

,

skąd gdy Hy >>Hy0:

Przebieg ćwiczenia.

Zestawu próbek:

- FeCl3 - chlorek żelazowy - kolor żółty

- CuSO4 - siarczan miedziowy - kolor niebieski

- NiSO4 - siarczan niklawy - kolor zielony

- Bi - bizmut - metal

- C - grafit

Z podanego zestawu wybrałem trzy próbki:

- FeCl3 - chlorek żelazowy - kolor żółty

- CuSO4 - siarczan miedziowy - kolor niebieski

- C - grafit

Mierzymy średnice przekroju poprzecznego próbek w kilku miejscach (góra próbki,dół próbki,środek próbki).W metodzie Gouya próbka w kształcie jednorodnego na średnicy walca, umieszczona jest tak w układzie pomiarowym, tak że jeden z jej końców znajduje się w środku szczeliny elektromagnesu, gdzie pole Hyo jest silne i jednorodne. Drugi jej koniec znajduje się w obszarze, gdzie pole Hyo jest względnie słabe.

Na znajdującą się w polu magnetycznym próbkę dziła siła która wciąga próbkę w obszar silnego pola magnetycznego(przy założeniu że próbka ma dodatnią podatność). Wartość siły mierzona jest przy pomocy wagi.

2. SCHEMAT POMIAROWY.

0x01 graphic

3. OCENA DOKŁADNOŚCI POJEDYNCZYCH POMIARÓW.

a) teslomierz: ΔB=± 30 mT

b) suwmiarka: dokładność 0,1mm

c) odważniki Δm= ± 10 mg (najmniejszy odważnik)

4. TABELE POMIAROWE.

TABELA NR 1. Średnice przekroju poprzecznego wybranych próbek.

Lp

Próbka Nr1 :

GRAFIT

Próbka Nr2 : CHLOREK

ŻELAZOWY

Próbka Nr3 : SIARCZAN

MIEDZIOWY

d [mm]

d [mm]

d [mm]

1

8

5

10

2

8

5

10

3

8

5

10

dśr

8

5

10

TABELA NR 2. Charakterystyka elektromagnesu.

I [A]

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

B [mT]

109

159

206

260

308

360

412

464

518

560

605

TABELA NR 3. Wyznaczanie siły działającej na próbkę umieszczoną w

różnych polach magnetycznych.

Lp

I

Próbka 1

(C)

Próbka 2

(FeCl3)

Próbka 3

(CuSO4)

[A]

m[mg]

F=mg [N]

m[mg]

F=mg [N]

m[mg]

F=mg [N]

1

5

-100

-981*10-6

80

785*10-6

60

589*10-6

2

4

-70

-687*10-6

50

491*10-6

40

392*10-6

3

3

- 30

-294*10-6

40

392*10-6

20

196*10-6

4

2

-10

-98*10-6

10

98*10-6

0

0

TABELA NR 4. Podatność magnetyczna próbek

B[mT]

Xc

XFeCl3

XCuSO4

518

-75,41*10-6

60,3*10-6

45,2*10-6

412

-52,81*10-6

37,7*10-6

30,1*10-6

308

-22,6*10-6

30,1*10-6

15,1*10-6

206

-7,5*10-6

7,5*10-6

0

Xśr

-39,59*10-6

33,91*10-6

22,57*10-6

5. PRZYKŁADOWE OBLICZENIA.

Obliczamy ze wzoru:

F= m * g [N]

gdzie : m - masa , g - przyspieszenie ziemskie ( 9,81 m\s2 )

Próbka C. Dla I = 4 [A] F = -70 * 9,81 = 687 * 10-6 [N]

Próbka FeCl3. Dla I = 4 [A] F = 50 * 9,81 = 491 * 10-6 [N]

Próbka CuSO4. Dla I = 3 [A] F = 20 * 9,81 = 196 * 10-6 [N]

Liczone na podstawie wzoru:

S = π⋅r2 [mm2] ,

[T⋅m/H]

próbka 1 - C

0x01 graphic

próbka 2 - FeCl3

0x01 graphic

próbka 3 - CuSO4

0x01 graphic

Wartość średnia 0x01 graphic
0x01 graphic

Xśr (C) = - 39,58* 10-6 ; Xśr (FeCl3) = 33,91* 10-6 ; Xśr (CuSO4) = 22,57* 10-6

6. RACHUNEK BŁĘDÓW.

Obliczenie błędu maksymalnego podatności z różniczki logarytmicznej

Pomiar1: ΔB=± 30 mT Δd = 0,1mm Δm= ± 10 mg

próbka 1 (C) - x = 0,3* 10-6

próbka 2 (FeCL3) - x = 0,9* 10-6

próbka 3 (CuSO4) - x = 0,7* 10-6

7. ZESTAWIENIE WYNIKÓW.

Podatność magnetyczna C : X = Xśr + ΔXmax = (-39,58 ± 0,3) * 10-6

Podatność magnetyczna FeCl3 : X = Xśr + ΔXmax = (33,91 ± 0,9) * 10-6

Podatność magnetyczna CuSO4: X = Xśr + ΔXmax = (22,57 ± 0,7) * 10-6

8. UWAGI I WNIOSKI.

Głównym błędem pomiarowym w wykonanym ćwiczeniu był błąd przy pomiarze średnicy próbek . Było to głównie uzależnione od wykonującego pomiary .Bardzo ciekawie zachowywała się próbka grafitu , która po umieszczeniu w polu magnetycznym była z niego wypychana (siła skierowana odwrotnie). Natomiast pozostałe dwie próbki a mianowicie siarczan miedziowy i chlorek żelazowy były wciągane w głąb pola magnetycznego (działanie siły). Z powyższych spostrzeżeń mogę stwierdzić, że grafit jest diamagnetykiem. Kierunek siły oddziaływującej na próbki był głównie uzależniony od własności magnetycznych badanych próbek , w tym przypadku mam na myśli ich podatność magnetyczną.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
SUCHY71, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
WYKRES73, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
Fizzad2, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
STOS-EM, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
Fizyka21, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
FizWyks2, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
065S~1, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
FizPrad, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
051C~1, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
062C~1, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
065A~1, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
LAB9, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
CW71, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
063A~1, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
071B~1, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka
FIZA7~1, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka

więcej podobnych podstron