Лабораторная работа (Лабораторные по ФХОТ)
Описание файла
Файл "Лабораторная работа" внутри архива находится в следующих папках: Лабораторные по ФХОТ, от Кулешова. Документ из архива "Лабораторные по ФХОТ", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физико-химические основы технологии электронных средств" из 10 семестр (2 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лабораторные работы", в предмете "физико-химические основы технологии электронных средств" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Лабораторная работа"
Текст из документа "Лабораторная работа"
Лабораторная работа № 9
Измерение магнитной проницаемости и тангенса угла магнитных потерь резонансным методом
Задачей настоящей работы является исследование некоторых свойств магнитных материалов в слабых полях в области частот 100 – 230 кГц.
Эквивалентная схема замещения катушки индуктивности может быть представлена в следующем виде:
где:
rm – активное внесенное сопротивление магнитных потерь, рассеяние мощности на котором происходит вследствие затраты работы магнитного поля катушки на переориентацию магнитных моментов атомов,
rом – омическое сопротивление катушки.
Векторная диаграмма для этой схемы:
(1) |
где:
(rом+rm) = Rэ , Ом
ω = 2πf,
f – частота , Гц
L – индуктивность катушки , Гн
Испытание образцов в настоящей работе производится резонансным методом по схеме:
Принципиальная схема измерения добротности, где:
f – генератор частоты;
Rг – внутреннее сопротивление генератора;
R0 – нагрузочное сопротивление генератора;
U0 – входное напряжение последовательного колебательного контура;
Cк – перестраиваемая емкость контура;
Сп - подстроечная емкость;
Lх – измеряемая индуктивность контура;
Uc – напряжение на емкости контура.
Добротность колебательного контура:
(2) |
где:
L индуктивность катушки,
f – частота;
rэ – эквивалентное активное сопротивление катушки, Ом.
Магнитное поле, создаваемое в катушке индуктивности в нашем опыте слабое, то можно считать, что измеренное значение магнитной проницаемости равно начальному её значению. Расчет магнитной проницаемости для рассматриваемого случая производим по формуле:
(3) |
где:
L – индуктивность катушки, мкГн;
Dср - средний диаметр сердечника, см;
S – площадь поперечного сечения сердечника, см2;
W – число витков обмотки катушки.
Из уравнения (2) следует, что эквивалентное активное сопротивление катушки:
При резонансе, когда fг = f рез, ωр Lх = 1/ωр Ск и сопротивление контура:
Z =[ rэ2 + (ωL – 1/ωр C)2]1/2 = rэ |
будет минимальным, обусловленным только активным сопротивлением потерь. При этом ток в контуре станет максимальным, падение напряжения на емкости и индуктивности станет максимальным. Таким образом, наступление резонанса можно зафиксировать по максимальному отклонению стрелки вольтметра Uc.
При резонансе ток в контуре I = U0ωр L/rэ, Uc=I/ωр Cк= IωрL= U0ωрL/rэ откуда Uc = UoQ или
(4) |
При резонансе, когда имеет место максимальное отклонение стрелки прибора Uc необходимо по шкале частот генератора определить резонансную частоту и зная значение емкости Ск (по положению переключателя Ск и данным таблицы), определить индуктивность измеряемой катушки по формуле:
(5) |
где:
L – индуктивность, мкГн,
fр – частота измерения, кГц,
Ск – емкость, пФ.