Порядок выполнения лабораторной работы. 1. Провести измерения L и tgdM катушек индуктивности с ферритовыми сердечниками на фиксированной частоте при комнатной температуре (кассета с образцами

 

1. Провести измерения L и tgd_M катушек индуктивности с ферритовыми сердечниками на фиксированной частоте при комнатной температуре (кассета с образцами выдается преподавателем). По полученным результатам рассчитать значение μ (см. расчетные формулы).

Образцы:

Первый канал: Кольцевой феррит 1200НН – размер кольца: d_B = 3 мм, d_H = 5 мм, толщина h = 4 мм, число витков N = 50

Второй канал: Кольцевой феррит М2000НМ7 – размер кольца: d_B = 6 мм, d_H = 9 мм, толщина h = 6 мм, число витков N = 100

Катушка индуктивности с кольцевым сердечником имеет следующую индуктивность:

 

 

Важно: При измерении параметров, сначала установите измерение L и подберите правильный диапазон (помните, что время измерения прибора составляет 5 сек.). После получения корректного значения индуктивности, переключите прибор на измерение tgδ. Для этого параметра также необходимо выбрать корректный диапазон, в котором tgδ является числом больше единицы. При изменении канала процедуру измерения следует повторить строго в той же последовательности. К сожалению, прибор запоминает диапазоны последних измерений и при смене канала необходимо провести их выбор снова.

 

2. Снять температурную зависимость μ и tgd_М в диапазоне от начальной температуры до 75 ⁰С. Для этого установите последовательно следующий температурный ряд: начальная, 40, 60, 65, 70, 75 ⁰С. Интервал между измерениями должен быть 10 мин для 40 и 60 ⁰С, 5 мин для остальных температур. Для каждой температуры фиксируйте значения индуктивности L и тангенса угла потерь. По окончании измерений отключите нагрев образца и осторожно выньте измерительную кассету с образцами из термокамеры. Измеренные и вычисленные данные заносятся в табл. 7.

 

 

Таблица 7

 

Т оС	L	tgdM	μ

 

Обработку результатов выполнять в пакете MS Excel или Origin. Снятые с прибора данные занести в таблицу и рассчитать дополнительные параметры. Графики температурных зависимостей двух ферритовых сердечников интерполировать B-Spline функцией. Из зависимости μ(Т) оценить точку Кюри, выполнив линейную аппроксимацию экспериментальных точек (см. рис. 15). Вставить графики в отчет, заполнить таблицы данных. Сохранить файл обработки (файл пакета ORIGIN (OPJ) или MS Excel) и отчет с именем: <фамилия И.О.>_8. Рабочая папка: D: / МиЭЭТ/<Номер группы>.

 

Содержание отчета:

1. Расчетные формулы и таблицы измерений.

2. Графики зависимостей L(T), μ (T), tgd_M (Т)

3. Вывод.

 

Контрольные вопросы

 

1. Что такое ферримагнетик?

2. Состав и технология производства ферритов.

3. Основные виды потерь в магнитных материалах.

4. Почему ферриты используются на высоких частотах?

5. Объясните зависимость m от температуры. Какие физические процессы происходят в магнитных материалах вблизи температуры Кюри?

6. Объясните зависимость m и tg d_М от частоты электромагнитного поля.

7. Магнитомягкие ферриты: свойства и области применения.

8. Магнитотвердые ферриты: свойства и области применения.

9. Магнитная восприимчивость никеля при температурах 400 и 800 ⁰С равна соответственно 1.25*10^-3 и 1.14*10^-4. Определить температуру Кюри и магнитную восприимчивость при Т= 600 ⁰С.

10. Определить, сколько витков необходимо намотать на магнитный сердечник длиной 100 мм и диаметром 8 мм, чтобы получить индуктивность катушки L = 10 мГн. Магнитную проницаемость сердечника считать равной 500.

11. Найти индуктивность соленоида, имеющего 200 витков, намотанных на цилиндрический ферритовый сердечник, длиной l = 50 мм и имеющий магнитную проницаемость m = 400. Площадь поперечного сечения основания S = 50 мм².

Лабораторная работа № 9