| 55,11 → 55,12 |
|---|
| Hystereze materiálu je vlastnost při které aktuální stav jeho měřených veličin závisí na jejich předchozím vývoji. Příkladem hystereze je například chování střídavě zatěžované reálné pružiny, ozubených kol v převodech nebo v našem případě závislost magnetické indukce látce na intenzitě vnějšího magnetického pole této cívky. Mění-li se vnější magnetické pole periodicky, dostáváme jako reakci závislost magnetické indukce v podobě hysterezní smyčky. Studium hysterezní smyčky feromagnetika je právě obsahem této úlohy. |
| |
| \section{Pracovní úkoly} |
| |
| \begin{enumerate} |
| |
| \item Změřte hysterezní smyčku toroidu z dané feromagnetické látky a graficky ji znázorněte. |
| \item Určete koercitivní sílu $H_{K}$ a remanenci $B_{R}$. |
| \item Diskutujte jak magnetické pole země ovlivňuje měření a zda-li je možné jej s danou aparaturou měřit. |
| \end{enumerate} |
| |
| \section{Pomůcky} |
| Balistický galvanometr, Odporová dekáda 0,1 $\Omega $ - 100 k$\Omega $, feritový toroid s primárním a sekundárním vinutím, 1 vypínače, 2 přepínače, 1 komutátor, stolní ampérmetr, normál vzájemné indukčnosti, propojovací vodiče. |
| 121,28 → 122,38 |
|---|
| \begin{tabular}{|cc|} |
| \hline |
| s [cm] & $R K_b^{(\rho )} \lambda$ \\ \hline |
| 20,77& 1,91$\cdot 10^{-5}$\\ |
| 21,36& 1,85$\cdot 10^{-5}$\\ |
| 20,77& 1,91$\cdot 10^{-5}$\\ |
| 21,46& 1,85$\cdot 10^{-5}$\\ \hline |
| 8,2 & 5,16$\cdot 10^{-4}$\\ |
| 8,4 & 5,04$\cdot 10^{-4}$\\ |
| 8,3 & 5,10$\cdot 10^{-4}$\\ |
| 8 & 5,29$\cdot 10^{-4}$\\ |
| 7,8 & 5,42$\cdot 10^{-4}$\\ |
| 7,9 & 5,36$\cdot 10^{-4}$\\ |
| 8,3 & 5,10$\cdot 10^{-4}$\\ |
| 7,7 & 5,49$\cdot 10^{-4}$\\ |
| 7,4 & 5,72$\cdot 10^{-4}$\\ |
| 7,3 & 5,80$\cdot 10^{-4}$\\ \hline |
| \end{tabular} |
| \caption{} |
| \label{tkal} |
| \end{table} |
| |
| Celkově jsme určili koeficient $R K_b^{(\rho )} \lambda = 1,88\cdot 10^{-5}$. |
| Celkově jsme určili koeficient $R K_b^{(\rho )} \lambda = (5,35 \pm 0,26)\cdot 10^{-4}$. |
| |
| Tuto kalibrační konstantu jsme použili pro zobrazení stacionární hysterezní smyčky \obr{hs}. Měřili jsme od bodu $A$ do bodu $E$. |
| Tuto kalibrační konstantu jsme použili pro výpočet a následné zobrazení stacionární hysterezní smyčky. |
| |
| \fig{0.8}{hs}{Naměřená stacionární hysterezní smyčka.} |
| \begin{figure} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=150mm] {hysterezni_smycka.png} |
| \caption{Naměřená hysterezní smyčka - stejný tvar značek odpovídá jedné křivce} |
| \end{center} |
| \label{zapojeni} |
| \end{figure} |
| |
| Z grafu \ref{hs} jsme pak odečetli remanenci a koercitivní sílu: |
| \begin{align} |
| H_{K} &= 17.3 \jed{Am^{-1}} \label{kl} \\ |
| B_r &= 5 \jed{mT} \label{kkl} |
| \end{align} |
| 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. |
| |
| |
| N2 = 400 |
| |
| N1 = 62 |
| 149,16 → 160,20 |
|---|
| |
| |
| \section{Diskuse} |
| \subsection{Měření hysterezní smyčky balistickým galvanometrem} |
| \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. |
| \item Magnetickou remanenci $B_r = (0,27 \pm 0,04) mT$ se nám podařilo určit z balistické výchylky galvanometru při vypnutí magnetizačního proudu. Problematické je ale určení koercitivní síly $H_{K} &= 10.1 Am^{-1}$, ke kterému jsme nezískali dostatečný počet bodů. |
| \item Vzhledem k tomu, že měřený toroid je kruhově symetrický, tak magnetické pole může měření ovlivnit pouze tím, že posune bod nasycení feritu. Ale protože je magnetické pole svojí intenzitou zanedbatelné vůči magnetickému toku v toroidu, tak je tento vliv zanedbatelný a s danou aparaturou jej určitě nelze měřit. Jiný případ by nastal, kdyby vybuzené magnetické pole v toroidu nemělo kruhovou symetrii. V tom případě by bylo uspořádání podobné fluxgate magnetometru, který patří mezi velice citlivé přístroje měřící vnější magnetická pole. |
| \end{enumerate} |
| |
| |
| \section{Závěr} |
| Naměřili jsme stacionární hysterezní křivku od bodu $A$ do bodu $E$. Určili jsme koercitivní sílu \eqref{kl} a remanenci \eqref{kkl}. Druhou část úlohy jsme z technických důvodů nezměřili. |
| Naměřili jsme stacionární hysterezní křivku od bodu $A$ do bodu $E$ i její symetrickou část, Naměřené výsledky graficky znázornili. A určili jsme koercitivní sílu a remanenci testovaného feromagnetika. |
| |
| \end{enumerate} |
| |
| \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}{ - Bakalářská práce zabývající se konstrukcí fluxgate magnetometru} |
| \bibitem{3} {http://www.mlab.cz/Designs/Measuring_instruments/Fluxgate_magnetometer/DOC/fluxgate.pdf}{ |
| - Bakalářská práce zabývající se konstrukcí fluxgate magnetometru} |
| \end{thebibliography} |
| |
| \end{document} |