Отчет по лабораторной работе №1
.docxМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Отчет по лабораторной работе №1
«Кривая намагничивания и петля гистерезиса ферромагнетиков»
Выполнил:
Студент группы 5Г34
Чичманов К. Н.
Проверил:
Доцент кафедры ЭКМ
Ким В.С.
Томск 2014 г.
Цель работы: Изучить процесс намагничивания ферри и ферромагнетиков, установить основные параметры намагничивания.
Задание:
-
Уяснить физическую природу явления намагничивания магнетиков.
-
Изучить и собрать схему экспериментальной установки.
-
Выполнить измерения и построить кривую намагничивания ( В = f(Н) ) и петлю гистерезиса при положительных и отрицательных значениях напряженности магнитного поля для ферро – или ферримагнетика. Проследить эти закономерности на осциллографе.
-
Из данных измерения кривой ( В = f (Н) ) построить зависимость магнитной проницаемости (µ) от напряженности магнитного поля (Н).
-
Провести анализ полученных закономерностей.
Электрическая схема установки:
Рис 1. Принципиальная электрическая схема установки.
ГЗ – генератор звуковой частоты, РВН – регулятор входного напряжения генератора, w1 – число витков первичной обмотки тороида, w2 – число витков вторичной обмотки тороида, mA – миллиамперметр, ЭО – электронный осциллограф, ЛВ – вольтметр.
-действующее
значение тока в первичной обмотке (I,
A),
- число витков первичной обмотки,
-
длина средней линии сердечника (м).
,
- значения данных величин указаны на
корпусе испытуемого модуля.
- действующее
значение напряжения на конденсаторе
(В),
-
число витков вторичной обмотки, S -
эффективная площадь сечения сердечника
(
).
-
магнитная постоянная,
=4π*
Исходные данные:
С=3,3
мкФ;
=20
Ом;
=560Ом;
=4900
;
f=349.2 Гц;
=100;
=100
Размеры торроида:
S=63
;
=55
мм;
h=10мм;
Примеры расчета для J=0,9 мА; U=0,03 мВ :
Результаты эксперимента
|
№ п.п. |
J, мA |
U, мB |
Н, А/м |
В, Тл |
|
|
1 |
0,9 |
0,03 |
1636 |
0,000088 |
0,042817 |
|
2 |
2,3 |
0,10 |
4182 |
0,000293 |
0,055848 |
|
3 |
3,0 |
0,14 |
5455 |
0,000410 |
0,059943 |
|
4 |
3,6 |
0,17 |
6545 |
0,000498 |
0,060657 |
|
5 |
4,3 |
0,20 |
7819 |
0,000586 |
0,059744 |
|
6 |
4,9 |
0,23 |
8909 |
0,000674 |
0,060293 |
|
7 |
5,5 |
0,27 |
10000 |
0,000792 |
0,063057 |
|
8 |
6,0 |
0,29 |
10909 |
0,000850 |
0,062084 |
|
9 |
6,6 |
0,31 |
12000 |
0,000909 |
0,060333 |
|
10 |
7,5 |
0,36 |
13636 |
0,001056 |
0,061656 |
|
11 |
8,0 |
0,37 |
14545 |
0,001085 |
0,059408 |
|
12 |
8,5 |
0,39 |
15454 |
0,001173 |
0,060447 |
|
13 |
8,8 |
0,40 |
16000 |
0,001202 |
0,059846 |
|
14 |
9,4 |
0,41 |
17090 |
0,001232 |
0,057393 |
|
15 |
9,7 |
0,42 |
17636 |
0,001232 |
0,055618 |
|
16 |
10,1 |
0,42 |
18363 |
0,001261 |
0,054687 |
|
17 |
10,5 |
0,43 |
19091 |
0,001261 |
0,052603 |
|
18 |
10,8 |
0,43 |
19636 |
0,001290 |
0,052332 |
|
19 |
11,2 |
0,44 |
20364 |
0,001290 |
0,050463 |
|
20 |
11,5 |
0,44 |
20909 |
0,001320 |
0,050263 |
|
21 |
12,0 |
0,45 |
21818 |
0,001320 |
0,048169 |
|
22 |
12,3 |
0,45 |
22363 |
0,001320 |
0,046994 |
|
23 |
12,6 |
0,45 |
22909 |
0,001320 |
0,045875 |
|
24 |
12,9 |
0,45 |
23454 |
0,001320 |
0,044808 |
|
25 |
13,3 |
0,45 |
24181 |
0,001349 |
0,044426 |
|
26 |
14,3 |
0,46 |
26000 |
0,001349 |
0,041320 |
|
27 |
15,2 |
0,46 |
27636 |
0,001378 |
0,039718 |
|
28 |
16,4 |
0,47 |
29818 |
0,001378 |
0,036812 |
|
29 |
17,3 |
0,47 |
31454 |
0,001378 |
0,034897 |
|
30 |
18,1 |
0,47 |
32909 |
0,001408 |
0,034064 |
|
31 |
18,9 |
0,48 |
34363 |
0,001408 |
0,032622 |
|
32 |
19,7 |
0,48 |
35818 |
0,001408 |
0,031297 |
|
33 |
20,6 |
0,48 |
37454 |
0,001408 |
0,029930 |
|
34 |
21,4 |
0,48 |
38909 |
0,001437 |
0,029411 |
|
35 |
22,2 |
0,49 |
40363 |
0,001437 |
0,028352 |
|
36 |
22,9 |
0,49 |
41636 |
0,001437 |
0,027485 |
|
37 |
24,2 |
0,49 |
44000 |
0,001437 |
0,026008 |
|
38 |
25,0 |
0,49 |
45454 |
0,001467 |
0,025690 |
|
39 |
26,0 |
0,50 |
47272 |
0,001467 |
0,024702 |
|
40 |
26,7 |
0,50 |
48545 |
0,001467 |
0,024054 |
|
41 |
27,8 |
0,50 |
50545 |
0,001467 |
0,023103 |
|
42 |
28,5 |
0,50 |
51818 |
0,001467 |
0,022535 |
|
43 |
29,5 |
0,50 |
53636 |
0,001467 |
0,021771 |
|
44 |
30,5 |
0,50 |
55454 |
0,001496 |
0,021479 |
|
45 |
31,3 |
0,51 |
57272 |
0,001525 |
0,021204 |
|
46 |
38,9 |
0,52 |
70727 |
0,001554 |
0,017501 |
|
47 |
49,1 |
0,53 |
89272 |
0,001584 |
0,014127 |
|
48 |
62,5 |
0,54 |
113636 |
0,001613 |
0,011304 |
|
49 |
91,2 |
0,55 |
165818 |
0,001613 |
0,007887 |
|
50 |
109,6 |
0,56 |
199272 |
0,001642 |
0,006563 |
Графики зависимостей
График зависимости магнитной индукции от напряженности магнитного поля.
График зависимости магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля.
Вывод
Из графика зависимости B=f(H) заметно, что с ростом напряженности магнитного поля растет магнитная индукция, но по мере увеличения напряженности рост магнитной индукции замедляется, и в конце концов, при достижении определенного значения H, рост магнитной индукции становится незначительным, это связанно с насыщением магнитного материала.
На графике зависимости µ=f(H) можно заметить, что магнитная проницаемость падает с ростом напряженности магнитного поля. Такое поведение графика обусловлено замедлением роста магнитной индукции относительно роста напряженности магнитного поля.