Определение основных параметров петли гистерезиса

 

Определение основных параметров петли гистерезиса проводится при максимальном ее размере. Для получения максимального размаха петли необходимо установить максимальное значение напряжения U_ГЕН = 10 В. После этого определить индукцию насыщения В_НАС, остаточную индукцию В_ОСТ и коэрцитивную силу Н_C (см. рис. 5). Данные занести в таблицу 2.

 

Таблица 2

XMAX	YMAX	ВНАС	XОСТ	YОСТ	ВОСТ	XC	YC	НC

 

Построение основной кривой намагничивания

При помощи генератора сигнала постепенно увеличивают напряжение U_ГЕН от нуля до 10 В ступенями 1 В. На экране осциллографа получаются все увеличивающиеся петли гистерезиса. При этом, каждый раз заносят в таблицу 3 координаты положительной вершины петли, т.е. координаты амплитудных значений и . Кривая, соединяющая вершины петель, есть основная кривая намагничивания (рис. 3). Для определения координат вершин удобно использовать режим «СТОП-кадр».

Определение статической магнитной проницаемости

По построенной основной кривой намагничивания, согласно выражению (2), вычисляют магнитную проницаемость ферромагнетика для различных значений напряженности внешнего магнитного поля (через 1 В):

 

Результат вычислений заносит в табл. 3 и строят зависимости В(Н), μ(Н)

 

Таблица 3

UГЕН	Y	X			μ

Обработку результатов выполнять в пакете MS Excel или Origin. Снятые с прибора данные занести в таблицы и рассчитать дополнительные параметры. Графики основной кривой намагничивания В(Н) и μ(Н) интерполировать с помощью В-Spline функции. Вставить графики в отчет, заполнить таблицы данных. Сохранить файл обработки (файл пакета ORIGIN (OPJ) или MS Excel) и отчет с именем: <фамилия И.О.>_6. Рабочая папка: D: / МиЭЭТ/<Номер группы>.

Содержание отчета

1. Принципиальная схема установки.

2. Результаты измерений табл. 2, 3.

3. Формулы, по которым ведутся расчеты.

4. Графики зависимостей В(Н) и μ(Н).

5. Выводы по проделанной работе.

 

5. Контрольные вопросы

1. Какие материалы называются ферромагнетиками? Физическая сущность спонтанной намагниченности.

2. Каковы основные свойства ферромагнетиков?

3. Что такое магнитный гистерезис? Назовите его причины. Что такое остаточная индукция и коэрцитивное поле?

4. Какова зависимость магнитной проницаемости μферромагнетика от ? Что такое Кюри, какие процессы происходят в кристалле ферромагнетика при переходе через _Кюри?

6. Объясните зависимость μот Н.

7. Почему и как с помощью гистерезисной петли можно определить потери?

8. Группы ферромагнетиков, их применение.

9. Нарисуйте качественно форму петли гистерезиса магнитного материала, у которого его магнитная проницаемость не зависит от напряженности внешнего магнитного поля.

10. Найти индуктивность соленоида, имеющего 200 витков, намотанных на керамическое основание, длиной l = 50 мм. Площадь поперечного сечения основания S = 50 мм².

11. Имеется два магнитных материала, для которых выполняются условия: μ_МАКС1 > μ_МАКС2; В_НАС1 < В_НАС2. Построить качественно на одном графике: а) основные кривые намагничивания для этих материалов; б) зависимости относительной магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля.

Лабораторная работа № 7