Файл: Лабораторная работа 4 по материаловедению отчёт тема Основная кривая намагничивания ферромагнетика Выполнили студенты эрс212 Мальцева Н. А.docx

Скачать файл (0,13Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 17

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ПО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ

ОТЧЁТ

Тема: «Основная кривая намагничивания ферромагнетика»

Выполнили студенты: ЭРС-21-2 Мальцева Н.А.

^{(шифр группы)} Татаринцев Р.А.

^{(шифр группы)} Хеккенен Н.С.

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Проверил преподаватель: ассистент Богданов И.А.

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2023

Цель работы: изучение свойств ферромагнетика при помощи основной кривой намагничивания В{Н) и зависимости магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля μ_r(H).

Оборудование: модуль «Функциональный генератор», модуль «Магнитомягкие материалы. Температурный коэффициент сопротивления/емкости», модуль «Модуль питания и USB осциллограф», минимодуль «Ферромагнетик. Точка Кюри», соединительные проводники.

Явление, изучаемое в работе: основная кривая намагничивания ферромагнетика.

Теоретическая часть: Магнитные свойства ферромагнетиков характеризуются зависимостями магнитной индукции В или намагниченности / от напряженности поля Н и потерь на перемагничивание Р от индукции и частоты.

Магнитные свойства материала зависят не только от напряженности поля, температуры, наличия или отсутствия механических напряжений и т. д., но и от предшествующего магнитного состояния.

Во многих случаях для получения кривых намагничивания в качестве исходного принимают размагниченное состояние образца, при котором в отсутствие внешнего поля индукция равна нулю и нет преимущественного направления намагничивания доменов, т. е. их магнитные моменты расположены статистически равновероятно.

Наилучшее размагничивание возможно при нагреве материала выше точки Кюри и последующего

охлаждения при отсутствии внешнего поля, однако в технике этот способ применяют редко в связи с неудобствами его практического осуществления. Чаще всего образец размагничивают, воздействуя на него переменным полем с убывающей до нуля амплитудой, используя для этой цели специальные устройства или измерительную схему.

Максимальная напряженность размагничивающего поля, необходимая для полного размагничивания, различна у разных групп материалов и должна в несколько раз превышать значение коэрцитивной силы (Н_с).

При намагничивании предварительно размагниченного образца различают следующие типы зависимостей:

начальную (нулевую) кривую намагничивания, которую получают при монотонном увеличении Н;
безгистерезисную (идеальную) кривую намагничивания, получаемую при одновременном действии постоянного поля и переменного поля с убывающей до нуля амплитудой (кривая а на рис. 6.1).
основную (коммутационную) кривую намагничивания, представляющую собой геометрическое место вершин симметричных петель гистерезиса, получающихся при циклическом перемагничивании (кривая б на рис. 6.1).

Рис. 6.1. Кривые намагничивания

Основная кривая намагничивания является важнейшей характеристикой магнитных материалов, отвечает требованиям хорошей воспроизводимости и широко используется для характеристики намагничивания материалов в постоянных полях.

На основной кривой намагничивания принято различать три участка: начальный, соответствующий нижнему колену кривой, участок быстрого возрастания индукции (намагниченности) и участок насыщения (выше верхнего колена кривой).
Основные расчетные формулы:

Где ω₁ - число витков первичной обмотки; l_ср - длина средней линии сердечника

; i₁ - действующее значение тока в обмотке ω₁, значения ω₁ и l_ср указаны на корпусе минимодуля «Ферромагнетик. Точка Кюри».

Где U2 - напряжение на вторичной обмотке ω₂.

Значения ω₂ и S указаны на корпусе минимодуля «Ферромагнетик. Точка Кюри».

Где μ₀ = 4·10^-7 Гн/м - магнитная постоянная.

Исходные данные:

R1 = 24 Ом, R2 = 5.1 кОм, С2 = 0.33 мкФ, C1 = 50 мкФ

ω1 = ω2 = 100

Sм = 63

Lср = 55 мм

Таблица 1. Результаты измерений:

I, A	U, B	H, A/м	В, Тл	μ_r
0	0	0	0
0,01	0,78	18,18	0,21	28651,07
0,02	0,92	36,36	0,24	16501,65
0,03	1,02	54,55	0,27	12373,96
0,04	1,08	72,73	0,28	9624,63
0,05	1,13	90,91	0,30	8249,91
0,06	1,17	109,09	0,31	7104,22
0,07	1,20	127,27	0,32	6285,85
0,08	1,23	145,45	0,32	5500,55
0,09	1,25	163,64	0,33	5041,55
0,1	1,27	181,82	0,34	4674,95