НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ. Отчет по лабораторной работе №1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

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:

1. Уяснить физическую природу явления намагничивания магнетиков.

2. Изучить и собрать схему экспериментальной установки.

3. 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.

4. Из данных измерения кривой (В = f (Н)) построить зависимость магнитной проницаемости (µ) от напряженности магнитного поля (Н).

5. 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	m
	0,9	0,03		0,000088	0,042817
	2,3	0,10		0,000293	0,055848
	3,0	0,14		0,000410	0,059943
	3,6	0,17		0,000498	0,060657
	4,3	0,20		0,000586	0,059744
	4,9	0,23		0,000674	0,060293
	5,5	0,27		0,000792	0,063057
	6,0	0,29		0,000850	0,062084
	6,6	0,31		0,000909	0,060333
	7,5	0,36		0,001056	0,061656
	8,0	0,37		0,001085	0,059408
	8,5	0,39		0,001173	0,060447
	8,8	0,40		0,001202	0,059846
	9,4	0,41		0,001232	0,057393
	9,7	0,42		0,001232	0,055618
	10,1	0,42		0,001261	0,054687
	10,5	0,43		0,001261	0,052603
	10,8	0,43		0,001290	0,052332
	11,2	0,44		0,001290	0,050463
	11,5	0,44		0,001320	0,050263
	12,0	0,45		0,001320	0,048169
	12,3	0,45		0,001320	0,046994
	12,6	0,45		0,001320	0,045875
	12,9	0,45		0,001320	0,044808
	13,3	0,45		0,001349	0,044426
	14,3	0,46		0,001349	0,041320
	15,2	0,46		0,001378	0,039718
	16,4	0,47		0,001378	0,036812
	17,3	0,47		0,001378	0,034897
	18,1	0,47		0,001408	0,034064
	18,9	0,48		0,001408	0,032622
	19,7	0,48		0,001408	0,031297
	20,6	0,48		0,001408	0,029930
	21,4	0,48		0,001437	0,029411
	22,2	0,49		0,001437	0,028352
	22,9	0,49		0,001437	0,027485
	24,2	0,49		0,001437	0,026008
	25,0	0,49		0,001467	0,025690
	26,0	0,50		0,001467	0,024702
	26,7	0,50		0,001467	0,024054
	27,8	0,50		0,001467	0,023103
	28,5	0,50		0,001467	0,022535
	29,5	0,50		0,001467	0,021771
	30,5	0,50		0,001496	0,021479
	31,3	0,51		0,001525	0,021204
	38,9	0,52		0,001554	0,017501
	49,1	0,53		0,001584	0,014127
	62,5	0,54		0,001613	0,011304
	91,2	0,55		0,001613	0,007887
	109,6	0,56		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.