13.4. Используемое оборудование

Модули «Функциональный генератор», «USB осцилло­граф», «Магнитомягкие материалы и тепловой коэффициент сопротивления / емкости», «Модуль питания», минимодуль «Ферромагнетик. Точка Кюри», со­единительные провода.

13.5. Задание на выполнение лабораторной работы

1. Снять предельную петлю гистерезиса и измерить координаты (напряжения) точек петли, соответствующие величинам коэрцитивной силы, остаточной индукции и индукции насыщения.

2. Рассчитать величины коэрцитивной силы, остаточной индукции и индукции насыщения. Определить удельную энергию перемагничивания ферромагнетика.

3. Снять и сохранить осциллограммы для семейства частных петель гистерезиса и построить основную кривую намагничивания.

13.6. Программа работы

1. Прочитать методические указания по подготовке и проведению лабораторной работы.

2. Получить у преподавателя вариант задания исходных данных к работе.

3. При ознакомлении с рабочим местом проверить наличие необходимых приборов и соединительных проводников (в случае отсутствия какого-либо ком­плектующего элемента типового комплекта необходимо немедленно сообщить об этом преподавателю или техническому персоналу).

4. Перед сборкой цепи проверить, чтобы все приборы на рабочем столе бы­ли выключены.

Определение параметров петли магнитного гистерезиса и вычисление удельной энергии перемагничивания.

5. Согласно рис. 13.3 выполнить электрические соединения модулей для изучения свойств ферромагнетика с помощью петли гистерезиса. Монтаж схемы производить при отключенном питании.

Запустить программу «DiSco» на компьютере, перейти в режим «XY», установить развертку каналов «А» и «В» на 2 В.

После проверки правильности соединений схемы преподавателем или ла­борантом, подать напряжение питания на комплект включением автоматического выключателя и УЗО «Модуля питания».

Включить модуль «Функциональный генератор», установить форму выход­ного сигнала «_|¯|_», установить частоту 350 Гц кнопками увеличения и умень­шения частоты. Увеличивая ток I в первичной обмотке с помощью кнопок увели­чения и уменьшения амплитуды, получите изображение предельной петли гисте­резиса, при которой рост тока не приводит к увеличению площади петли.

Рис.13.3. Схема электрическая соединений типового комплекта для получения петли гистерезиса.

6. Измерить координаты (напряжения) точек петли, которые соответствуют положительной и отрицательной величинам коэрцитивной силы +Н_с и –Н_с оста­точной индукции +В_r и –В_r, индукции насыщения +B_S и –B_S (рис. 13.1). Резуль­таты этих измерений заносить в табл. 13.1.

Найти среднее значение напряжений, как среднее арифметическое от поло­жительных и отрицательных координат , найденное значение заносить в табл. 13.1.

Рассчитать величины коэрцитивной силы Н_c остаточной индукции В_r и ин­дукции насыщения B_s, подставив значения средних напряжений в формулы (13.1) и (13.2) значения заносить в табл. 13.1. По формуле (13.3) найти удельную энергию перемагничивания ферромагнетика.

Таблица 13.1.

Величина	Координата, В
Нс =	Uх + =	Uх– =	Uх.ср = (Uх + + Uх– )/2 =
Вr =	Uy1+ =	Uy1– =	Uy1.ср = (Uy1+ + Uy1– )/2 =
Bs =	Uy2+ =	Uy2– =	Uy2.ср = (Uy2+ + Uy2– )/2  =

Снятие семейства частных петель гистерезиса и построение основной кривой намагничивания.

7. Уменьшить ток в цепи до нуля кнопкой уменьшения амплитуды на моду­ле «Функциональный генератор». При этом площадь петли гистерезиса сократит­ся до размеров точки. Снять семейство частных петель перемагничивания, для этого:

– увеличивать силу тока в первичной цепи кнопкой увеличения ампли­туды модуля «Функциональный генератор», шаг увеличения выбирать таким об­разом, чтобы снять 3-5 частных петель, до достижения предельной, то есть на 20%-30%;

– остановить USB-осциллограф нажатием кнопки «Сброс»;

– в меню «Файл» выбрать пункт «Сохранить как растровый рисунок» сохранить под определенным именем.

8. По полученным осциллограммам частных петель перемагничивания оп­ределить координаты (напряжения) положительной и отрицательной вершин пет­ли U_x.max+, U_x.max–, U_y.max+ и U_y.max–. Результаты измерений заносить в табл. 13.3. Выключить питание. Рассчитать среднее значение напряжений координат по формуле U_cp = (U₊+|U_–|) / 2, максимальную индукцию магнитного поля В_max (13.2) и максимальную напряженность магнитного поля H_max (13.1), для каждого пункта табл. 13.2. Отключить питание комплекта автоматом модуля питание. Построить основную кривую намагничивания В(Н). Приложить осциллограммы петель гистерезиса к отчету о лабораторной работе.

Таблица 13.2

№ п.п.	Ux.max+	Ux.max–	Uy.max+	Uy.max–	Ux.ср	Uy.ср	Hmax	Bmax
1
2
…
n

9. После оформления отчета и проверки результатов преподавателем необ­ходимо разобрать схему, предоставить комплекс в полной комплектности и ис­правности преподавателю или лаборанту