Отчет По лабораторной работе 6 Исследование характеристик ферромагнитных материалов

• Название: Отчет По лабораторной работе 6 Исследование характеристик ферромагнитных материалов
• Дата: 25.12.2021
• Размер: 64.49 Kb.
• Имя файла: LR6.docx
• Тип: Отчет; #317691

Омский государственный технический университет

Кафедра «Технологии электронной аппаратуры»

Отчет

По лабораторной работе №6

«Исследование характеристик ферромагнитных материалов»

Выполнили:

Студенты группы КР-211

Уваров К.А.

Чебоксаров Г.С.

_____________________

Проверил:

доц. к.н. Вальке А.А.

____________________

Омск 2021

Цель работы:

1. 
   Экспериментальное исследование явления гистерезиса.
   
2. 
   Экспериментальное определение зависимости основной кривой намагничивания.
   
3. 
   Исследование зависимости удельных потерь в ферромагнитном сердечнике от частоты.
   
4. 
   Экспериментальное определение основных характеристик ферро- магнитных материалов
   

Краткая теория
При намагничивании размагниченного ферромагнитного материала индукция магнитного поля В (Тл) нелинейно зависит от напряженности внешнего магнитного поля Н (А/м).

Аналитически кривую намагниченности можно описать как



На практике удобнее пользоваться относительной магнитной проницаемостью



Следовательно, магнитная проницаемость является важной физической характеристикой магнитных свойств материала, так как характеризует реакции вещества на внешнее магнитное поле. Эта величина позволяет сравнивать между собой различные материалы.

К парамагнетикам относятся соли железа, кобальта, никеля, воздух, кислород, окись азота, щелочные металлы, а также Mg, Сa, Al, Сr, Нg, Мo, Pt, Рd и др. Следует отметить, что у парамагнетиков магнитная проницаемость не зависит от напряженности внешнего магнитного поля.

К ферромагнетикам относятся Fе, Ni, Co и их сплавы, ферриты – соединения типа шпинели МeО ∙ Fe2O3 и граната 3МеО ∙ 5Fe2O3, где Me – двухвалентный металл: Fe, Ni, Mn, Zn, Co, Сu, Cd, Mg и др.

Величину μ_rдля различных значений Н можно определить по кривой намагничивания как



Магнитный гистерезис – отставание намагниченности ферромагнитного материала от внешнего магнитного поля и, вследствие этого, неоднозначная зависимость магнитной индукции от напряженности внешнего магнитного поля. Магнитный гистерезис обусловлен необратимым изменением магнитных свойств ферромагнетика под влиянием тех магнитных процессов, которым он ранее подвергался.

Исходные данные

f1=30 Гц

f2=60 Гц

f3=90 Гц

ток в первичной обмотке ( I ) = 80 мкА

R=0,0125 Oм ; r=0,0075 м h=0,005 м

W₁= 100; W₂= 100;

C=10^-6 Ф

R₂=10⁴ Ом

Данные эксперимента

Изображение петли f1:



Изображение петли f2:



Изображение петли f3:



Расчёт коэффициентов m_B и m_H:

= 5,66 Тл/м

= 6,93 А/м²

= 0,0628319м

Определение основных параметров:

Вs=0,021*5,66=0,12 Тл

Вr=0,012*5,66=0,068 Тл

Нс=0,007*6,93=0,19 А/м

I	B, м	H, м	В, Тл	Н, А/м
80	0,021	0,015	0,119	0,104	56583185
70	0,019	0,013	0,108	0,090	59070358
60	0,016	0,012	0,091	0,083	53888748
50	0,013	0,01	0,074	0,069	52541529
40	0,01	0,007	0,057	0,049	57737944

fn	f, Гц	Sn, м2	ε, Дж/кг	P, Вт/кг
f1	30	0,000201	0,986*10-6	2,9*10-5
f2	60	0,000208	1,02*10-6	6,12*10-5
f3	90	0,000197	0,966*10-6	8,7*10-5

Вывод:

Экспериментально были исследованы явление гистерезиса, зависимости удельных потерь в ферромагнитном сердечнике от частоты. Также были определены зависимость основной кривой намагничивания и основные характеристики ферромагнитных материалов.

Построены графики: зависимость относительной магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля, частотная зависимость удельных потерь энергии и мощности от частоты.