Bevezetés - studopediya
Amikor a mágnesezettség a ferromagnet váltóáram tér függését a formája a hiszterézis hurok (1. ábra). A terület a hurok határozza meg az amplitúdó a mágneses mező Hmax. A terület a legnagyobb, amikor a Hmax = Hs. ahol Hs - a térerő, amelynél a minta mágnesezünk telítettség. Ez korlátozza hurok az 1. ábrán látható a folytonos vonal. Alacsonyabb amplitúdója (Hmax A tetejét a marginális hurkok és privát hurkok fekszenek alap mágnesezési görbe. Meghatározása a koordinátái ezen csúcsok, tudjuk építeni az alap mágnesezési görbe és kiszámítja mr (H), leírt № 8. 1. ábra A hiszterézis hurok Az ütemterv szerint határérték hiszterézis hurok meghatározza a következő jellemzőit ferromagnet: - Hs és Bs - a paramétereket a pont mágneses telítési; - Br - remanencia; - HC - kényszerítő erő; - w - az energia költött a mágnesezettség megfordításának egység térfogata ferromagnet. ferromagnet mágnesezettség megfordításának miatt energiaráfordítás, amely végül bejut a belső teret. Ezt az energiát fordított a mágnesezettség megfordításának egységnyi térfogatú mágnes, Megtalálható a területre, amelyet az hiszterézishurok. Így használatával a hiszterézis-hurok a minta lehet építeni az alap mágnesezési görbe, egy grafikon mágneses permeabilitás a mágneses mező, és meghatározza a ferromagnet paraméterek Hc, Br, Hs, B és fajlagos energia w annak mágnesezettség megfordításának. Hiszterézishurok ebben a vizsgálatban megfigyelt oszcilloszkóp képernyőjén. Ha az oszcilloszkóp vízszintes lépésben lemez (log X) jelet ad, amely változik az idővel arányosan a mágneses térerősség H. és a lemez függőleges (Y input) - jel, amely arányos a mágneses indukció B. nyaláb az oszcilloszkópon képernyőn leírja egy hiszterézis-hurok. A vizsgálati mintát az ferrimágneses anyag formájában toroid mag két tekercs (2. ábra): az elsődleges (felmágnesezzük) a menetek száma N1 és egy szekunder (N2), mérésére tervezett B.
2. ábra sematikus diagramja:
1 - egy jelgenerátor spe-Hoc alakja; 2 - mini-blokkban 'reosztát' ellenállás R1; 3 - multiméter (A mód 20 mA, a bemenetek COM, mA); 4 - toroid primer N1 és szekunder tekercs N2; 5 - mini-blokk "Fer-ferromagnet"; 6 - kulcs csappantyú; 7 - a jelenlegi integrátor; 8 - mini-blokk "áramintegrátor"; Ux - feszültség az X bemeneti az oszcilloszkóp, UX = UR
H; UY - feszültség az Y bemeneti az oszcilloszkóp, UY = Uint
Mérése a mágneses térerősség H
A mágneses térerősség H a mintában, míg áramló primer tekercs áram I képlettel számítottuk ki
N1- ahol száma primer menetes; l - hossza középvonali átlagos toroid.
Az X bemeneti az oszcilloszkóp tápláljuk a feszültségesést R1 ellenállás (lásd. 2. ábra) arányos az I áram a primer tekercs a toroid. Következésképpen, a mágneses térerősség a mintában arányos az eltérés gerenda X az X tengely:
ahol n - arányossági tényező.
Az érték n megtalálható mérésével Az x értékek az ismert H. Erre a célra, a maximális elmozdulás a gerenda (mm-ben) csúcsán a hiszterézis hurok, amely megfelel az amplitúdó intenzitása és a csúcs értéke a jelenlegi a primer tekercs
ahol I - RMS áram által mért multiméter.
Behelyettesítve a csúcs értékek (2) és (3) megkapjuk
Mérése indukció B a mágneses mező egy ferromágneses anyagból
Ha a mágneses mező a primer tekercs, a szekunder indukciós EMF tűnik ei (nagyságrendileg arányos a változási sebességének mágneses fluxus), és az indukciós áram:
- ahol az R2 áramkör ellenállását a szekunder tekercs; F = BS - mágneses fluxus révén egy tekercs a toroid; B - mágneses indukció a toroid; N2 - a fordulatok száma a szekunder tekercs; S - keresztmetszeti területe a mag.
Ennek eredményeként, egy indukciós folyó áram a szekunder tekercs áramkör (lásd. 2. ábra) keresztül az integráló felhalmozódik töltés
Feszültség Uy. kibocsátásra az integrátor a bemeneti Y oszcilloszkóp, lesz arányos a mágneses mező:
ahol g - a kalibrációs konstans az integrátor.
Ez a feszültség vezet eltérést y (mm) a függőleges gerenda:
ahol K - az ár elosztjuk az Y-tengely; K-érték függ a helyzet a fogantyú „Gain” potenciométerrel Y oszcilloszkóp erősítő; ldel - elosztjuk a hossza a nagy tengely Y oszcilloszkóp mm.
Lineáris kapcsolatok (7) és (8) vezet egy arányossági B (t)
y. ami lehet például
ahol m - tényező beállításától függően a paraméterek
A fajlagos energia w remagnetization minta:
A (3) képlet és a (9) képviseli a kifejezést (1) formájában
ahol - a hiszterézis-hurok területen mm-ben kifejezve 2, mint az X és Y által képviselt száma kisebb részlegek megfelelő a skála.
A szerelési rendszer a 3. ábrán látható
3. ábra szerelési vázlatot:
EA - Elektronikus oszcilloszkóp; 2, 3, 5, 8 - lásd a 2. ábrát.
Az elsődleges N1 és a szekunder tekercs N2 feltekerve a gyűrű alakú mag, amely ferromágneses anyagból készült vizsgálták. A primer tekercs, amelyen keresztül váltakozó áram folyik, használják mágnesező a mágnes és paramétereit határozzák meg a intenzitása H értékelési skála X oszcilloszkóp. Ahhoz, hogy mérjük a pillanatnyi értékei a váltakozó mágneses tér H, hogy a bemeneti jel X tápláljuk oszcilloszkóp reosztát R1.
A szekunder tekercs mérésére tervezett pillanatnyi értékét az indukciós B a mágneses mező a magban. Ebből a célból, az Y bemeneti az oszcilloszkóp egy feszültség van az integrátor.
Jelgenerátor mód speciális formája - szinuszos jel (alak jelzőfény világít).
Az, hogy a teljesítmény
1 összeszerelése elektromos áramkört a kapcsolási rajz a 3. ábrán látható.
2 Kapcsolja be a gombot a „Hálózat” tápfeszültség generátorok és multiméterek blokk egységben. A csillapító gomb 7 áramintegrátor beállítása „Reset”. Nyomja meg a "Kezdeti beállítás" (POS. 19, ld. 1. p. 6) .Zagoritsya jelző 6 (poz. 19, ld. 1. p. 6) szinuszos hullámforma. A kimeneti frekvenciája 500Hz jön létre (lásd a kijelzőt - 5. tétel, 1. ábra, 6. old.).
3 Kapcsolja be az oszcilloszkóp és megjeleníti az elektronsugár a képernyő közepén.
4. növekvő áram a primer tekercs beállításával a kimeneti szint gombok „0-15” (. Key 10, lásd az 1. ábrát a 6. oldalon ..) jelgenerátor speciális alakú szerezze kép határa a hiszterézishurok, amely nem növeli a jelenlegi eredmények hogy növelje a hurok területen. Így változik az ellenállás a reosztátot a mini-blokkban „reosztátot”, és a gomb elforgatásával oszcilloszkóp „erősítése Y», meg a legnagyobb méret a hurkok, amelyek illeszkednek az oszcilloszkóp képernyőjén.
5 Pick I. aktuális érték, amelynél a hiszterézis-hurok vertex koordináta xmax hosszával megegyező X tengely a képernyő. Az értékek az I. és xmax rekord az 1. táblázatban.
Pipettázzunk 1. táblázat 6. és meghatározzák a paramétereket a vizsgálati minta:
N1 és N2 - a menetszáma a primer és a szekunder tekercsek;
l - hossza a mag átlagos tengelyirányú vonalon;
S - keresztmetszeti területe a mag;
R2 - áramkör ellenállását a szekunder tekercs;
g - kalibrációs konstans az integrátor (23,7 × 10 -8 C / B);
K - az ár elosztjuk az Y tengely az oszcilloszkóp (.. Lásd száma K «Teljesítmény Y» egységekben fejezik V / div - V egy nagy részlege az Y-tengely);
- a hossza a nagy Division oszcilloszkóp Y tengely (mm-ben) - mérve egy vonalzóval.
Paraméterek mérésére a mágneses hiszterézishurok
1 Lépni felkutatása hullámforma határa hiszterézishurok.
Mérjük 2 pozitív és negatív koordináták a hurkok, amelyek megfelelnek az értékek koercitív erő Hc. Br remanencia érték. telítettség intenzitása Hs és a telítési indukció Bs (lásd. 1. ábra). A fenti mérések eredményeit rekord a 2. táblázatban.
Számítási eredmények a 2. táblázatban rekordot.
3. A hiszterézis-hurok hullámforma szavazás annak területén mm 2 (a sejtek számát milliméterpapíron, hogy feküdjön a cikluson belül).
Határozza meg a (11) képlet fajlagos energia w remagnetization ferromagnet:
Értékelje a fordított energia a minta által mágnesezettség megfordításának V térfogata ciklusonként, mint:
Rögzítse az eredményeket a 2. táblázatban.
4 A 3. táblázat szerint minden egyes pár értékek x és y, kiszámítja értékek hidrogénatom és B a képletek (3) és (9), és kiszámítja a permeabilitás mr. A kifejezést: B = m0mr H:
ahol az érték M0 = 4p × 10 -7 H / m.
Számítási eredmények a 3. táblázatban rekordot.
5 A 3. táblázat szerint, a mágnesezettség görbe az alapvető konstrukció és ábrázoltuk.
6. A kimenet flip sajátos formája görbék tapasztalt:
7, MAP Basic során a mágnesezettség görbe helyzetét a maximális a grafikonon;
b) összehasonlítjuk a kapott görbék az ismert elméleti és kísérleti görbék.
Hogy a következtetést a mag anyaga: lágy mágneses vagy mágnesesen kemény - összehasonlítjuk a kapott értéket Br Bs.
1 diagram megjelenítése ömlesztett mágnesezési görbe és függőség ferromágneseket:
2. Mi a különbség az alap mágnesezési görbe a hiszterézishurok?
3 Név jellemző tulajdonságait ferromágneses anyagok, és különösen azok a mágnesezettség.
4 változásokat írják ferromágneses domén szerkezetének során annak mágnesezettség (növekvő térerősség H).
5. Milyen értékek függnek:
a) H mágneses térerő a toroid;
b) mágneses indukció B toroid ferromágneses mag;
c) a permeabilitás a toroid mag anyaga r?
6 Mi képletű (a fenti a papír) mutatják a függőség a B és H a többi változó?
7. Mi a mért értékek és képletek, amelyek segítségével meghatározzák a következő mennyiségeket:
a) az intenzitás H a mágneses mező a magban;
b) mágneses indukció B;
c) a permeabilitás a maganyag mr?
8. Határozza meg, hogyan kapcsolja be és kinevezését a következő elemeket tartalmazza:
a) R1 ellenállást a primer tekercs áramkör;
b) egy aktuális integrátorrámpa a szekunder tekercs áramkör.
9. Miért értékét használja az áramot a primer tekercs által mért egy ampermérőt?
10 Hívás magnitúdója arányos értékek, amelyek változhatnak feszültségek Ux és Uy (az X és Y bemenetek az oszcilloszkóp).
11: megtalálni a jellegzetes pontjait hiszterézishurok, amelynek koordinátáit használjuk:
b) készíthetjük el az alap mágnesezési görbe?
12. Melyek a képletek, hogy meghatározzák a következő értékeket:
a) Br remanens indukció; b) a kényszerítő erő Hc;
c) A mágneses permeabilitás a mag mr?