Цель работы: получение зависимостей индукции магнитного поля, намагниченности и магнитной проницаемости ферромагнетика от напряженности магнитного поля; наблюдение петли гистерезиса для различных ферромагнетиков; изучение магнитных цепей.
Практическая ценность работы: экспериментально изучаются важнейшие свойства ферромагнетиков наличных марок: НМ 3000, НМ 600, ППГ (прямоугольная петля гистерезиса).
Теоретическая часть.
Опыт 1. Снятие основной кривой намагничивания (ОКН) ферромагнетика.
Схема экспериментальной установки.
Собрали цепь по схеме, показанной на РИС. 1. Для этого вольтметры V1 и V2 подключили к клеммам A-B и С-D - на верхней крышке макета соответственно. Переключатель К поставили в позицию 1. При этом исследовали трансформатор, кольцевой сердечник которого выполнен из ферита марки НМ 600, сопротивление R0=1 Ом. Таким образом, показания вольтметров численно равны: V1 - эффективному значению тока, текущего в текущей обмотке исследуемого трансформатора; V2 - эффективному значению ЭДС во вторичной обмотке. С помощью движка потенциометра R установили ток равный 0,5 А и плавно уменьшили его до нуля. Сняли показания вольтметров V1 и V2.
Данные для расчетов:
Используемые формулы:
Таблица № 1. Результаты расчетов.
№ U1, В ?2, В Im, А ?m, В Hm,А/м Вm?102,Тл Jm?10-3,А/м ??102
1 0,04 0,01 0,06 0,02 3,75 0,1 0,78 2,1
2 0,10 0,18 0,14 0,25 8,75 1,6 12,77 14,6
3 0,14 0,34 0,20 0,48 12,50 3,1 24,61 19,7
4 0,21 0,73 0,30 1,03 18,75 6,6 52,50 28,0
5 0,29 1,13 0,41 1,60 25,63 10,2 81,25 31,7
6 0,36 1,42 0,51 2,01 31,88 12,8 102,02 32,0
7 0,40 1,57 0,57 2,22 35,63 14,1 112,23 31,5
8 0,48 1,79 0,68 2,53 42,50 16,1 127,93 30,1
9 0,54 1,91 0,76 2,70 47,50 17,2 136,80 28,8
10 0,59 1,99 0,83 2,81 51,86 17,9 142,62 27,5
11 0,65 2,10 0,92 2,97 57,50 18,9 150,08 26,1
12 0,70 2,14 0,99 3,03 61,88 19,3 153,46 24,8
13 0,76 2,22 1,07 3,14 66,88 20,0 159,17 23,8
14 0,84 2,29 1,19 3,24 74,38 20,6 164,38 22,1
15 0,90 2,33 1,27 3,30 79,38 21,0 167,49 21,1
16 0,95 2,36 1,34 3,34 83,75 21,3 169,18 20,2
17 1,00 2,40 1,41 3,39 88,13 21,6 171,85 19,5
Опыт 2. Наблюдение петли гистерезиса.
Для изготовления постоянного магнита лучше использовать ППГ, так как его коэрцитивная сила больше, чем у НМ-3000, а поэтому его сложней размагнитить.
Для изготовления сердечника силового трансформатора лучше взять ферромагнетик с меньшей коэрцитивной силой, чтобы снизить затраты на его перемагничивание.
Опыт 3. Исследование сердечника с зазором.
Графики.
График зависимости В=В(Н) График зависимости ?=?(Н)
График зависимости J=J(H)
Вывод: на этой работе мы получили зависимости индукции магнитного поля, намагниченности и магнитной проницаемости ферромагнетика от напряженности магнитного поля; наблюдали за петлей гистерезиса для различных ферромагнетиков; изучили магнитные цепи.
НГТУ
1
2