| 38,7 → 38,7 |
|---|
| \hline |
| \multicolumn{ 2}{|c|}{\Large \bfseries FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE \huge\strut} \\ \hline |
| \textbf{Datum měření:} {20.2.2011} & \textbf{Jméno:} {Jakub Kákona} \\ \hline |
| \textbf{Pracovní skupina:} {2} & \textbf{Ročník a kroužek:} {Pa 9:30} \\ \hline |
| \textbf{Pracovní skupina:} {2} & \textbf{Hodina:} {Po 7:30} \\ \hline |
| \textbf{Spolupracovníci: Viktor Polák} {} & \textbf{Hodnocení:} \\ \hline |
| \end{tabular} |
| \end {center} |
| 68,7 → 68,7 |
|---|
| \section{Základní pojmy a vztahy} |
| |
| \subsection{Hysterezní smyčka} |
| Předpokládaný tvar hysterezní smyčky je vidět na obrázku \ref{hystereze_feromagnetika}. Podstatné jsou některé důležité body hysterezní smyčky. |
| Předpokládaný tvar hysterezní smyčky je vidět na obrázku 1. Podstatné jsou některé důležité body hysterezní smyčky. |
| |
| \begin{itemize} |
| \item Remanence $B_r$ -- Velikost zbytkové magnetické indukce magnetické indukce, která v materiálu zůstane po vypnutí vnějšího magnetického pole, byl-li materiál předtím v bodě $A$. |
| 77,21 → 77,21 |
|---|
| |
| \begin{figure} |
| \begin{center} |
| \label{hystereze_feromagnetika} |
| \includegraphics [width=150mm] {hystereze_feromagnetika.png} |
| \caption{Předpokládaný tvar hysterezní smyčky feromagnetika} |
| \end{center} |
| \label{hystereze_feromagnetika} |
| \end{figure} |
| |
| \subsection{Měření hysterezní smyčky balistickým galvanometrem} |
| Schéma experimentálního zapojení je na obrázku \ref{zapojeni}. Obvod byl napájen zdrojem stejnosměrného napětí přes vypínač a mechanický komutátor, který umožňoval relativně rychlé prohození pólů napájení. Dále byl obvod rozdělen na dvě smyčky s indukčností, mezi kterými bylo možné přepínat přepínačem $P1$. Přepnutí přepínače do polohy 1 znamenalo zapojení toroidálního vzorku do obvodu; poloha 2 sloužila pro měření v referenčním obvodu s normálem vzájemné indukčnosti $L_{12} = 7,27 mH$. Indukovaný náboj na sekundárním vinutí cívky toroidu, resp. indukčnosti $L_{12}$ byl měřen balistickým galvanometrem. |
| Schéma experimentálního zapojení je na obrázku 2. Obvod byl napájen zdrojem stejnosměrného napětí přes vypínač a mechanický komutátor, který umožňoval relativně rychlé prohození pólů napájení. Dále byl obvod rozdělen na dvě smyčky s indukčností, mezi kterými bylo možné přepínat přepínačem $P1$. Přepnutí přepínače do polohy 1 znamenalo zapojení toroidálního vzorku do obvodu; poloha 2 sloužila pro měření v referenčním obvodu s normálem vzájemné indukčnosti $L_{12} = 7,27 mH$. Indukovaný náboj na sekundárním vinutí cívky toroidu, resp. indukčnosti $L_{12}$ byl měřen balistickým galvanometrem. |
| |
| \begin{figure} |
| \label{zapojeni} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=150mm] {schema_zapojeni.png} |
| \caption{Schéma zapojení měřící aparatury} |
| \end{center} |
| \label{zapojeni} |
| \end{figure} |
| |
| Protože měřený vzorek má tvar toroidu bez vzduchové mezery, lze dobře vypočítat intenzitu vnějšího magnetického pole buzeného primární cívkou. |
| 117,8 → 117,56 |
|---|
| \section{Výsledky} |
| Při měření jsme volili maximální proud o velikosti 600 mA. Ovšem vzhledem k odporům spínačů a přechodových odporů kontaktů bylo problematické tento maximální proud udržet během měření konstantní. |
| |
| |
| |
| \begin{table}[h] |
| \centering |
| \begin{tabular}{|cccccc|} |
| \hline |
| I [mA] & H [A/m] & s+ [cm] & $\Delta$ B [T] & s- [cm] & $\Delta$ B [T] \\ \hline |
| 600 & 346,23 & 0 & 0 & 14,1 & 0,78 \\ |
| 530 & 305,84 & 0,3 & 0,02 & 13,5 & 0,74 \\ |
| 439 & 253,33 & 0,3 & 0,02 & 13,1 & 0,72 \\ |
| 384 & 221,59 & 0,6 & 0,03 & 13,1 & 0,72 \\ |
| 220 & 126,95 & 0,9 & 0,05 & 13,2 & 0,73 \\ |
| 163 & 94,06 & 1,4 & 0,08 & 12,9 & 0,71 \\ |
| 116 & 66,94 & 1,6 & 0,09 & 11,6 & 0,64 \\ |
| 83 & 47,90 & 2,3 & 0,13 & 11,2 & 0,62 \\ |
| 50 & 28,85 & 2,7 & 0,15 & 11,2 & 0,62 \\ |
| 18 & 10,39 & 3,3 & 0,18 & 5,3 & 0,29 \\ |
| 30 & 17,31 & 3,2 & 0,18 & 11 & 0,61 \\ |
| \hline |
| \end{tabular} |
| \caption{První polovina hodnot naměřených na hysterezní smyčce.} |
| \label{tkal} |
| \end{table} |
| |
| |
| Po naměření bodů hysterezní smyčky jsme kalibrovali naměřená data pomocí normálu vzájemné indukčnosti. |
| |
| \begin{table}[h] |
| \centering |
| \begin{tabular}{|cccccc|} |
| \hline |
| I [mA] & H [A/m] & s+ [cm] & $\Delta$ B [T] & s- [cm] & $\Delta$ B [T] \\ \hline |
| 621 & 358,35 & & & 14,1 & 0,78 \\ |
| 425 & 245,25 & 0,4 & 0,02 & 13,5 & 0,74 \\ |
| 221 & 127,53 & 0,9 & 0,05 & 13,1 & 0,72 \\ |
| 164 & 94,64 & 1,1 & 0,06 & 12,4 & 0,68 \\ |
| 116 & 66,94 & 1,6 & 0,09 & 12,1 & 0,67 \\ |
| 83 & 47,90 & 1,7 & 0,09 & 11,7 & 0,64 \\ |
| 50 & 28,85 & 2,3 & 0,13 & 9 & 0,50 \\ |
| 30 & 17,31 & 2,7 & 0,15 & 11,1 & 0,61 \\ |
| 18 & 10,39 & 3,4 & 0,19 & 5,4 & 0,30 \\ |
| \hline |
| \end{tabular} |
| \caption{Hodnoty k předpokládané symetrické části hysterezní smyčky. (druhá polovina)} |
| \label{tkal} |
| \end{table} |
| |
| |
| \begin{table}[h] |
| \centering |
| \begin{tabular}{|cc|} |
| \hline |
| s [cm] & $R K_b^{(\rho )} \lambda$ \\ \hline |
| 133,7 → 181,7 |
|---|
| 7,4 & 5,72$\cdot 10^{-4}$\\ |
| 7,3 & 5,80$\cdot 10^{-4}$\\ \hline |
| \end{tabular} |
| \caption{} |
| \caption{Naměřené kalibrační hodnoty na normálu indukčnosti při proudu 291 mA} |
| \label{tkal} |
| \end{table} |
| |
| 151,14 → 199,9 |
|---|
| |
| Remanenci $B_r = (0,27 \pm 0,04) mT$ jsme určili vypnutím napájení obvodu, při nastaveném magnetizačním proudu I=600 mA. |
| |
| Z grafu jsme pak přibližně odečetli koercitivní sílu: $H_{K} &= 10.1 Am^{-1}$, hodnota však má nízkou přesnost neboť se nepodařilo aparaturou získat dostatečný počet hodnot, při magnetické indukci blízké nule. |
| Z grafu jsme pak přibližně odečetli koercitivní sílu: $H_{K} &= 10.1 Am^{-1}$, hodnota však má nízkou přesnost neboť se nepodařilo aparaturou získat dostatečný počet hodnot, při magnetické indukci blízké nule. Do vzorců byly jako parametry aparatury dosazeny hodnoty ze zadání úlohy, sekundární vinutí $N_2$ = 400, primární vinutí $N_1$ = 62. |
| |
| |
| N2 = 400 |
| |
| N1 = 62 |
| |
| |
| \section{Diskuse} |
| \begin{enumerate} |
| \item Měření bodů hysterezní křivky nebylo příliš přesné, nebot docházelo často k falešné výchylce balistického galvanometru pravděpodobně vlivem vybrací. Přesnější měření by tedy bylo vhodné provádět v klidnějších podmínkách. Další nepřesnosti byly způsobeny pravděpodobně přechodovými odpory ve spínačích a nejspíše také příliš pomalým přepínáním magnetizačních proudů. |
| 172,7 → 215,7 |
|---|
| |
| \begin{thebibliography}{10} %REFERENCE |
| \bibitem{3} {http://praktikum.fjfi.cvut.cz/mod/resource/view.php?id=191}{ -Zadání úlohy} |
| \bibitem{3} {http://www.mlab.cz/Designs/Measuring_instruments/Fluxgate_magnetometer/DOC/fluxgate.pdf}{ |
| \bibitem{3} {http://www.mlab.cz/Designs/Measuring\_instruments/Fluxgate\_magnetometer/DOC/fluxgate.pdf}{ |
| - Bakalářská práce zabývající se konstrukcí fluxgate magnetometru} |
| \end{thebibliography} |
| |