POMIAR PĘTLI HISTEREZY MAGNETYCZNEJ

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "POMIAR PĘTLI HISTEREZY MAGNETYCZNEJ"

Kazimiera Zalewska
5 lat temu
Przeglądów:

POMAR PĘTL STEREZ MAGNETZNEJ 1. Opis teoetyczny do ćwiczenia zamieszczony jest na stonie www.wtc.wat.edu.pl w dziale DDAKTKA FZKA ĆZENA LABORATORJNE.

1 POMAR PĘTL STEREZ MAGNETZNEJ 1. Opis teoetyczny do ćwiczenia zamieszczony jest na stonie w dziale DDAKTKA FZKA ĆZENA LABORATORJNE.. Opis układu pomiaowego Mateiały feomagnetyczne (feyt, pemaloj) posiadają pętlę histeezy analogiczną do pzedstawionej na ysunku 1. Układ pomiaowy jest zbudowany w opaciu o schemat ideowy pokazany na ysunku. układzie tym znajdują się: dwa feomagnetyki z uzwojeniami piewotnymi i wtónymi, oscyloskop, woltomiez V miezący watość skuteczną napięcia wtónego i ampeomiez A miezący watość skuteczną pądu magnesującego. atość napięcia w uzwojeniu piewotnym egulowana jest pzy pomocy autotansfomatoa. Paamety póbek badanych feomagnetyków są następujące: feyt pemaloj lość zwojów cewki uzwojenia wtónego - N lość zwojów cewki uzwojenia piewotnego - N P Pomień uzwojenia - [cm] 1,5,5 Pole powiezchni jednego zwoju - S [cm ] 4,5 0,5 Kształt póbki walec tooid spółczynnik kształtu póbki k [ cm -1 ] NP N P k k

2 Rys. 1. Pętla histeezy: 1 kzywa piewotnego namagnesowania, statyczne kzywe namagnesowania. Rys.. Schemat ideowy układu do obsewacji pętli histeezy magnetycznej. 3. Pzepowadzenie pomiaów 1. Zapoznać się z układem pomiaowym. Po uzyskaniu zgody powadzącego ćwiczenie pzystąpić do pomiau pętli histeezy dla jednego z mateiałów (feytu albo pemaloju).. Pokętłami pzesuwu obazu ustawić obaz punktu na ekanie oscyloskopu w pozycji centalnej. 3. Pokętłami skali osi pionowej i poziomej ustawić watości wyświetlanych amplitud (V / cm). 4. Ustawić taką watość napięcia na autotansfomatoze, aby osiągnąć watość indukcji magnetycznej B, dla któej funkcyjna zależność B f ( ) w punktach A i A była ównoległa do osi poziomej, tzw. pętla ganiczna (ys. 1). 5. Zmiezyć za pomocą ampeomieza i woltomieza watości skuteczne natężenia pądu s i napięcia E s, 6. Okeślić w milimetach (podziałka na oscyloskopie) watości c i B, i B oaz innych punktów, któe posłużą do wykonania wykesu. 7. Postępowanie według punktów 1-6 powtózyć dla innego napięcia póbki w punkcie Postępowanie według punktu 1-6 powtózyć dla dugiej póbki.

3 4. Opacowanie wyników pomiaów wesja podstawowa i jej niepewności dla pętli ganicznej 1. Z pętli ganicznej wyznaczyć m k S w punkcie A oaz m k S w punkcie A s oznacza pąd skuteczny na uzwojeniu piewotnym, k współczynnik związany z kształtem póbki (feyt walec, pemaloj tooid).. yznaczyć m m 3. yznaczyć niepewność względną u u S. S dla pętli ganicznej 4. yznaczyć c c = - położenie plamki oscyloskopu na osi poziomej odpowiadające punktowi A, - położenie plamki oscyloskopu na osi poziomej odpowiadające punktowi yznaczyć c = c - położenie plamki oscyloskopu na osi poziomej odpowiadające punktowi A, - położenie plamki oscyloskopu na osi poziomej odpowiadające punktowi yznaczyć dla pętli innych niż ganiczne 7. yznaczyć c = d c d - położenie plamki oscyloskopu na osi poziomej odpowiadające punktowi A pętli ganicznej, - położenie plamki oscyloskopu na osi poziomej odpowiadające punktowi 0 pętli analizowanej, d - współczynnik skali (w woltach na działkę) osi poziomej pętli ganicznej, d - współczynnik skali (w woltach na działkę) osi poziomej pętli analizowanej. 8. yznaczyć analogicznie c = 9. yznaczyć d c d i gdzie i nume kolejnych pętli histeezy. 10. Postępując podobnie jak w punktach 7 9 wyznaczyć i, gdzie i nume kolejnych pętli histeezy..

4 11. Z pętli ganicznej wyznaczyć B i jej niepewności dla pętli ganicznej Es Bm w punkcie A oaz B f N S m Es w punkcie A, f N S gdzie: Es oznacza napięcie skuteczny na uzwojeniu piewotnym, k współczynnik związany z kształtem póbki (feyt walec, pemaloj tooid), f = 50 z, S pole powiezchni jednego zwoju, N pole powiezchni jednego zwoju uzwojenia wtónego. 1. yznaczyć B B m B m 13. yznaczyć niepewność względną u B u E S. ES B dla pzypadku pętli ganicznej 14. yznaczyć B =B - położenie plamki oscyloskopu na osi pionowej odpowiadające punktowi A, - położenie plamki oscyloskopu na osi pionowej odpowiadające punktowi B yznaczyć B =B - położenie plamki oscyloskopu na osi pionowej odpowiadające punktowi A, - położenie plamki oscyloskopu na osi pionowej odpowiadające punktowi B yznaczyć B B B B dla pętli innych niż ganiczne 17. yznaczyć B =B d d - położenie plamki oscyloskopu na osi pionowej odpowiadające punktowi A pętli ganicznej, - położenie plamki oscyloskopu na osi pionowej odpowiadające punktowi B 0 pętli analizowanej, d - współczynnik skali (w woltach na działkę) osi pionowej pętli ganicznej, d - współczynnik skali (w woltach na działkę) osi pionowej pętli analizowanej. 18. yznaczyć analogicznie B =B 19. yznaczyć d d B B B i gdzie i nume kolejnych pętli histeezy..

5 0. Postępując podobnie jak w punktach wyznaczyć B i, gdzie i nume kolejnych pętli histeezy. ykonać dla wszystkich badanych pętli, oddzielnie dla pemaloju oaz dla feytu. 1. yznaczyć z pętli histeezy watość pzenikalności magnetycznej względnej w punkcie gdzie 0 to pzenikalność magnetyczna póżni.. yznaczyć niepewność względną złożoną u ub u c, w B u, 3. yznaczyć niepewność standadowa złożoną c w c w w 4. yznaczyć niepewność ozszezoną U u w u c w 1 B w, 0 ykonanie wykesów (1 i ) pętli ganicznej histeezy magnetycznej 5. yskalować osie wykesu pętli histeezy magnetycznej w opaciu o wielkości B i wyznaczone dla pętli ganicznych. Na jednym wykesie 1 umieścić pętlę ganiczną jednego mateiały, a na wykesie pętlę ganiczną dugiego mateiału. 6. Na wykesy nanieść punkty pomiaowe z niepewnościami. Pzybliżyć odęcznie pzebieg histeezy. 5. Podsumowanie 1. Zgodnie z egułami pezentacji wyników zestawić wyznaczone wielkości: w, uw, u w, U w oaz watości odniesienia dla pemaloju (wszystkie badane pętle), watości c i B, dla pemaloju (wszystkie pętle), w, uw, u w, U w oaz watości odniesienia dla feytu (wszystkie badane pętle), watości c i B, dla feytu (wszystkie badane pętle).. Pzeanalizować uzyskane ezultaty: a) któa z niepewności pomiaowych wnosi największy wkład do niepewność c, b) czy spełniona jest elacja 0, 1 c) czy spełniona jest elacja U u dla pemaloju, teoia dla pemaloju, d) któa z niepewności pomiaowych wnosi największy wkład do niepewność c, e) czy spełniona jest elacja 0, 1 f) czy spełniona jest elacja U u dla feytu, teoia dla feytu, u dla pemaloju, u dla feytu, g) ozkład punktów pomiaowych na pętli histeezy (wykes 1), pod kątem występowania i pzyczyn błędów gubych, systematycznych i pzypadkowych. 3. Synteza.

6 a) yciągnąć wnioski pod kątem występowania błędów gubych, systematycznych i pzypadkowych oaz ich pzyczyn. b) Zapoponować działania zmiezające do podniesienia dokładności wykonywanych pomiaów. c) yjaśnić czy cele ćwiczenia zostały osiągnięte. 6. Pzykładowe pytania Zamieszczone są na stonie w dziale DDAKTKA FZKA ĆZENA LABORATORJNE. ************************* Zadania dodatkowe do wyznaczenia i analizy: 1. Odszukać w liteatuze watości odniesienia dla pemaloju, poddać analizie watości wielkości c i B, i B, wyciągnąć wnioski.. Odszukać w liteatuze watości odniesienia dla feytu, poddać analizie watości wielkości c i B, i B, wyciągnąć wnioski. 3. ykonać pomiay dla większej ilości pętli i opacować jak wesję podstawową. 4. ykonać wykesy (1) dla wszystkich badanych pętli histeezy magnetycznej, wyciągnąć wnioski.

7 Zespół w składzie... cele ćwiczenia: a) wyznaczenie paametów pemaloju: B m, m, B, c, w, b) wyznaczenie paametów feytu: B m, m, B, c, w, c) zbadanie wpływu odzaju pętli (ganiczna nieganiczna) na wyznaczane watości, d) ocena pzydatności wyznaczanych paametów do ozóżnienia feomagnetyka miękkiego od feomagnetyka twadego. 3.1 atości teoetyczne wielkości wyznaczanych lub okeślanych waz z niepewnościami: 3. Paamety stanowiska (watości i niepewności). 3.3 Pomiay i uwagi do ich wykonania. Niepewność pomiau położenia plamki... Niepewność pomia pądu s... Niepewność pomia napięcia E s... Katę Pomiaów poszę dukować dwustonnie

8 FERRT pętla ganiczna (1) FERRT pętla () FERRT pętla (3) S = [ma] E S =... [V] S =... [ma] E S =... [V] S =... [ma] E S =... [V]...[V/dz]...[V/dz]...[V/dz]...[V/dz]...[V/dz]...[V/dz] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] PERMALOJ pętla ganiczna (1) PERMALOJ pętla () PERMALOJ pętla (3) S =... [ma] E S =... [V] S =... [ma] E S =... [V] S =... [ma] E S =... [V]...[V/dz]...[V/dz]...[V/dz]...[V/dz]...[V/dz]...[V/dz] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] 3.4 Data i podpis osoby powadzącej

Podobne dokumenty

POMIAR PĘTLI HISTEREZY MAGNETYCZNEJ

POMIAR PĘTLI HISTEREZY MAGNETYCZNEJ POMIAR PĘTLI ITEREZY MAGNETYZNEJ 1. Opis teoetyczny do ćiczenia zamieszczony jest na stonie.tc.at.edu.pl dziale DYDAKTYKA FIZYKA ĆWIZENIA LAORATORYJNE.. Opis układu pomiaoego Mateiały feomagnetyczne (feyt,