ГИСТЕРЕЗИС ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Определение параметров петли магнитного гистерезиса, построение основной кривой намагничивания В (Н), графика зависимости магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля r(Н), графика зависимости магнитной индукции насыщения от температуры ВS (Т), определение температуры Кюри ферромагнетика.
ОБОРУДОВАНИЕ:
Лабораторная установка «Электричество и магнетизм», включающая генератор сигналов специальной формы, регулируемый источник постоянного напряжения, миниблоки «Реостат», «Ключ», «Интегратор тока», «Точка Кюри», мультиметр, осциллограф.
Ход работы
1. Зарисовываем схему электрическую цепи
2. Зарисовываем монтажную схему цепи
3. Подбераем значение тока I, при котором координата вершины петли гистерезиса xmax равна длине оси Х экрана. Значения I и xmax заносим в табл. 1.
Таблица 1 – Полученные данные.
N1 | l, мм | J,мА | xmax, м | N2 | S, мм^2 | R, Ом | Кл/В | K, В/дел | lдел, мм | n, А/(м·мм) | m, мТл/мм |
37,7 | 0,1 | 2,5 | 23,7*10^-8 |
|
|
Где
N1 и N2 – число витков первичной и вторичной обмоток;
l – длина средней осевой линии сердечника;
S – площадь поперечного сечения сердечника;
R2 – сопротивление цепи вторичной обмотки;
- градуировочная постоянная интегратора (23,7·10-8Кл/В);
К – цена деления оси Y осциллографа (см. «Усилитель Y»: число K указано в
единицах В/дел – вольт на большое деление оси Y);
lдел- длина большого деления оси Y осциллографа (в мм) – измеряется линейкой.
4. Полученное изображение на осциллографе смотрите на рисунке 3.
Рисунок 3 – Полученная петля Гистерезиса.
5. Значения полученные по рис.3
Таблица 3 – Значения, полученные по рисунку петли Гистерезиса
Величина | Координаты | Значение величины | ||
мм | мм | мм | ||
=+x/ +y | =-x/ -y | ∆ | ||
Нс | 0,4 | -0,7 | 1,1 | 12.837(А/м) |
Br | 1,1 | 0,6 | 0,5 | 3.02*10^-7(мТл/мм) |
Bs | ||||
Hs | 3,3 | 3,3 | ||
w | Sп=600мм2, w = 2,33*10-3(Дж/м), |
6. Получение основной кривой намагничивания
Таблица 4 – Полученные значении при намагничивание
№ | Xmax, мм | Ymax, мм | H, A/м | В, мТл | Mr |
3.99*10-5 | 2,72*10-2 | ||||
4.05*10-5 | 2,76*10-2 | ||||
1050,3 | 4.23*10-5 | 3,21*10-2 |
7. По данным табл. 1 вычислите коэффициенты n,m по формулам
n=(
*0,44А*100)/(0.0377м*100мм)=11,67А/(м*мм)
m=(2.37*10-7*2.5*103*0.51)/(200*25*10)= 0,000000302175/50000=6.04 *10-7 (мТл)
8. По данным табл. 3 рассчитываем параметры петли гистерезиса Нc, Вr, Нs, Вs исследуемого магнетика, используя формулы
Нc = nх = 11,67*1.1=12.837(А/м)
Вr = mу = 6.04 *10-7 * 0.5 = 3.02*10-7 (мТл/мм)
9. Определяем по формуле удельную энергию w перемагничивания ферромагнетика:
w =m*n*·Sп= 12.837*3,02*10-7 *600=2,33*10-3(Дж/м)
10. Оцените энергию, затраченную на перемагничивание образца объемом V за один цикл как:
W = wV = wlS = 2,33*10-3*0.377*2,5*10-5=2,2*10-8(Дж)
11. По данным табл. 4 для каждой пары значений х и у рассчитываем величины Н и В
и вычисляем магнитную проницаемость μr по следующей формуле
Н1,2 = nх = 11,67*100=1167(А/м);
Н3 = nх = 11,67*90= 1050,3 (А/м);
В1= mу = 6.04 *10-7 * 66 = 3.99*10-5 (мТл/мм);
В2= mу = 6.04 *10-7 * 67 = 4.05*10-5 (мТл/мм);
В3= mу = 6.04 *10-7 * 70 = 4.23*10-5 (мТл/мм).
μr1=3.99*10-5/(4π*10-7*1167)= 3,99*10-5/0,001465752=2,72*10-2
μr1=4.05*10-5 /(4π*10-7*1167)= 3,99*10-5/0,001465752=2,76*10-2
μr1=4.23*10-5 /(4π*10-7* 1050,3)= 4,23*10-5/0,0013191768=3,21*10-2
12. По данным табл. 4 строим основную кривую намагничивания В = f (Н) и график зависимости μr = f (Н)
Рисунок 4 – график зависимоти В = f (Н)
Рисунок 5 – график зависимоти В = f (Н)
Дата добавления: 2015-09-30; просмотров: 31 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Для вас предоставляется возможность принять участие в международных программах стажировок в зарубежных учебных заведениях: | | | Использование гиперссылок |