2020-04-07
145
1. Включить установку в следующем порядке. Ручку регулировки выходного напряжения ЛАТРа вывести в крайнее левое положение (против часовой стрелки), затем присоединить вилки ЛАТРа и осциллографа в розетки. Включить тумблер на рабочем столе. Включить кнопку «Сеть» осциллографа. Дать прогреться приборам в течение 3 минут. Поместить образец в измерительную ячейку внутри соленоида. Ручку регулировки ЛАТРа перевести в среднее положение. Настройкой ручек осциллографа «Усиление» и «Положение» по каналам «X» и «Y» добиться расположения петли гистерезиса в центре экрана.
2. Получить и зарисовать с соблюдением масштаба петли гистерезиса при максимальной амплитуде намагничивающего поля для образцов различных марок электротехнических сталей: 1011, 1111, 1241, 1341, 1441. Определить максимальные напряжения, соответствующие вершинам петель гистерезиса. Найти ширину петель гистерезиса по осям «X» и «Y».
3. По полученным данным рассчитать коэрцитивную силу образцов, величину индукции насыщения и остаточную индукцию. Построить графики зависимости коэрцитивной силы и индукции насыщения от процентного содержания кремния в сплаве.
|
|
|
4. Выбрать один их измеренных образцов и для этого одного образца зарисовать с экрана осциллографа три петли гистерезиса В(Н) при различных амплитудах намагничивающего поля: 20 %, 50 %, 100 % от Нmax. Размесить их на одних координатных осях, т.е. на одном рисунке три петли.
5. Для того же выбранного образца определить координаты вершин 10-12 частных петель гистерезиса. Для этого начините измерения от максимальной амплитуды 100% намагничивающего поля Нmax и постепенно уменьшайте ее до 90%, 80%, 70% и т.д. до минимальной величины 0%. Рассчитать соответствующие им величины напряженности магнитного поля H [А/м] и индукции B [Т]. По полученным данным построить основную кривую намагничивания для выбранного образца В(Н).
6. По графику основной кривой намагничивания В(Н) найти максимальную магнитную проницаемость μmax выбранного образца, используя для вычислений формулу: 
, где m0= 1,26×10-6 Гн/м – магнитная постоянная.
Контрольные вопросы
1. В чем состоит принцип осциллографического метода исследования ферромагнитных материалов?
2. Как и почему изменяется индукция насыщения при легировании железа кремнием?
3. Как и почему изменится коэрцитивная сила сплавов железа с кремнием при увеличении содержания кремния в сплаве?
4. Почему при увеличении содержания кремния в железе потери энергии переменного магнитного поля снижаются?
5. Как измерить потери на перемагничивание с помощью осциллографического метода? Из чего складываются эти потери?
|
|
|
6. В чем заключается явление гистерезиса?
7. Что называется магнитной проницаемостью?
8. Каким образом можно объяснить остаточную намагниченность?
9. Что характеризует коэрцитивная сила ферромагнетика?
Приложение
Параметры измерительной установки
Сопротивление в цепи соленоида
R= 33 Ом
Постоянная соленоида
k= 8000 1/м
Параметры интегрирующей схемы
R= 200 кОм
С= 2,0 мкФ
Количество витков измерительной катушки
n= 550 витков
Параметры образцов
Электротехнические стали
Таблица 7.1
| Марка сплава | Химический состав | Толщина мм |
| 1011 | Fe+0% Si | 0,5 |
| 1111 | Fe+1% Si | 0,5 |
| 1241 | Fe+2% Si | 0,35 |
| 1341 | Fe+3% Si | 0,35 |
| 1441 | Fe+4% Si | 0,35 |
| Для всех образцов | Ширина 8 мм | Длина 14 см |
Единицы измерения магнитных величин в системе СИ
Таблица 7.2
| Название величины | Обозначение | Единица измерения |
| Напряженность магнитного поля | H | А/м Ампер на метр |
| Индукция магнитного поля | B | Т Тесла |
| Магнитный поток | Ф | Вб Вебер |
| Магнитная постоянная | mO | Гн/м Генри на метр |
Лабораторная работа №6
