345 (Лаба 3.4.5)
Описание файла
Файл "345" внутри архива находится в папке "Лаба 3.4.5". PDF-файл из архива "Лаба 3.4.5", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 3 семестр, которые можно найти в файловом архиве МФТИ (ГУ). Не смотря на прямую связь этого архива с МФТИ (ГУ), его также можно найти и в других разделах. .
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
1.2.1Ïåòëÿ ãèñòåðåçèñàÍóãìàíîâ Áóëàò9 äåêàáðÿ 2019 ã.ÎáîðóäîâàíèåÀâòîòðàíñôîðìàòîð, ïîíèæàþùèé òðàíñôîðìàòîð, èíòåãðèðóþùàÿ öåïî÷êà, àìïåðìåòð,âîëüòìåòð, ýëåêòðîííûé îñöèëëîãðàô, äåëèòåëü íàïðÿæåíèÿ, òîðîèäàëüíûå îáðàçöû ñäâóìÿ îáìîòêàìè.Êà÷åñòâåííîå îïèñàíèåÐèñ. 1Ïåòëÿ ãèñòåðåçèñàÐàññìîòðèì áîëüøîé ôðàãìåíò ôåððîìàãíåòèêà. Èç-çà õàîòè÷åñêîãî ðàñïîëîæåíèÿ äîìåíîâ, åãî ñóììàðíàÿ íàìàãíè÷åííîñòü ðàâíà íóëþ. Ïðè âêëþ÷åíèè âíåøíåãî ìàãíèòíîãîïîëÿ H áóäåò ðàñòè îáúåì îáëàñòåé ñ ìàãíèòíûì ìîìåíòîì I , ñîíàïðàâëåííûì ñ âåêòîðîìâíåøíåãî ïîëÿ.
Ýòîò ðîñò ïðîèñõîäèò ïóòåì ñìåùåíèÿ ãðàíèö äîìåíîâ. Èç-çà äåôåêòîâêðèñòàëëè÷åñêîé ñòðóêòóðû ìîãóò ïðîèñõîäèòü íåîáðàòèìûå èçìåíåíèÿ äîìåííûõ ãðàíèö. Ïðè äàëüíåéøåì âîçðàñòàíèè H ìîìåíò íà÷èíàåò ïîâîðà÷èâàòüñÿ ê ïîëþ äî ñîâïàäåíèÿ, ò.å. ïðè íåêîòîðîì çíà÷åíèè âíåøíåãî ïîëÿ ôåððîìàãíåòèê âåäåò ñåáÿ êàê îäèíäîìåí ñ ìîìåíòîì Is , íàïðàâëåííûì ïî H .
Ýòî ñîñòîÿíèå íàçûâàåòñÿ ñîñòîÿíèåì òåõíè÷åñêîãî íàñûùåíèÿ. Ïåòëÿ ãèñòåðåçèñà ãðàôèê, îïèñûâàþùèé ïðîöåññ ïåðåìàãíè÷èâàíèÿôåððîìàãíåòèêà. Îõâàòûâàþùàÿ òî÷êè, ñîîòâåòñòâóþùèå òåõíè÷åñêîìó íàñûùåíèþ, ïåòëÿ íàçûâàåòñÿ ïðåäåëüíîé.Íà ãðàôèêå îòìå÷åíà êîýðöèòèâíàÿ ñèëà Hc , òî åñòü ïîëå, ïðè êîòîðîì íàìàãíè÷åííîñòü çàíóëÿåòñÿ. Íàìàãíè÷åííîñòü Mr , êîòîðàÿ îñòàåòñÿ, åñëè, ïðåäâàðèòåëüíî íàìàãíèòèâ ôåððîìàãíåòèê äî íàñûùåíèÿ, âûêëþ÷èòü ïîëå, íàçûâàåòñÿ îñòàòî÷íîé.Äëÿ àíàëîãè÷íîãî ãðàôèêà çàâèñèìîñòè B(H) ìîæíî îïðåäåëèòü ñîîòâåòñòâóþùèåâåëè÷èíû è ââåñòè õàðàêòåðèçóþùóþ åãî âåëè÷èíóµmax =1 dB·µ0 dH1(1)Èçìåðåíèå ìàãíèòíîé èíäóêöèè è íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â îáðàçöåÌàãíèòíóþ èíäóêöèþ óäîáíî îïðåäåëÿòü ñ ïîìîùüþ ÝÄÑ, âîçíèêàþùåé ïðè èçìåíåíèèïîòîêà Φ â êàòóøêå, íàìîòàííîé íà îáðàçåö:dΦ;dt(2)Φ = BSN ;(3)ε=−Çäåñü N - ÷èñëî âèòêîâ â èçìåðèòåëüíîé êàòóøêå, S - ïëîùàäü âèòêà.Z1|B| =εdt;SNÐèñ.
2(4)Èíòåãðèðóþùàÿ ÿ÷åéêà RC-öåïî÷êàÒàêèì îáðàçîì, äëÿ îïðåäåëåíèÿ B íóæíî ïðîèíòåãðèðîâàòü ñèãíàë, íàâåäåííûé ïåðåìåííûì ìàãíèòíûì ïîëåì íà êàòóøêó.Äëÿ èíòåãðèðîâàíèÿ ñèãíàëà ïðèìåíÿþò ðàçíîãî ðîäà èíòåãðèðóþùèå ñõåìû. Ïðîñòåéøàÿ èç íèõ ñîñòîèò èç ñîåäèíåííûõ ïîñëåäîâàòåëüíî ðåçèñòîðà R è êîíäåíñàòîðà Cè âûïîëíÿåò ñâîå íàçíà÷åíèå, åñëè ñîïðîòèâëåíèå ðåçèñòîðà R ñèëüíî ïðåâûøàåò ñîïðîòèâëåíèå êîíäåíñàòîðà (åñëè âûõîäíîé ñèãíàë ìíîãî ìåíüøå âõîäíîãî Uâûõ Uâõ ).ZZ11Idt 'Uâõ dt.(5)Uâûõ =CRCÝòîò âûâîä òåì áëèæå ê èñòèíå, ÷åì áîëüøå ïîñòîÿííàÿ âðåìåíè τ = RC ïðåâîñõîäèòõàðàêòåðíîå âðåìÿ ïðîöåññà. Äëÿ ñèíóñîèäàëüíûõ íàïðÿæåíèéUâûõ =Uâõ,RCΩãäå Ω - ÷àñòîòà ñèãíàëà. Îòñþäà èòîãîâàÿ ôîðìóëàZZ11RCRC|B| =εdt =Uâõ dt =· Uâûõ =· Uy .SNNSNSN(6)(7)Äëÿ èññëåäîâàíèÿ çàâèñèìîñòè B(H) ôåððîìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ îáû÷íî èñïîëüçóþòîáðàçöû òîðîèäàëüíîé ôîðìû.
Èç òåîðèè ïîëó÷àåì óðàâíåíèå:H=IN0Ux N0=2πRR0 · 2πR2(8)ÝêñïåðèìåíòÄëÿ òðåõ îáðàçöîâ: Fe-Si (êðåìíèñòîå æåëåçî), Ôåððèòà è Fe-Ni (Ïåðìàëëîé) áûëè íàéäåíû ðàñòóùèå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïåòåëü ãèñòåðåçèñà, â êîòîðûõ ïîëÿ âíóòðè îáðàçöîâìåíÿþòñÿ îò íåçíà÷èòåëüíûõ äî ïðèâîäÿùèõ âåùåñòâà â ñîñòîÿíèÿ ïîëíîãî íàñûùåíèÿ.Îñíîâíûå ïàðàìåòðû ñèñòåìû è õàðàêòåðèñòèêè îáðàçöîâ:1.
R0 = 0.3 Îì; R = 20 êÎì; C = 20 ìêÔ2. (Fe-Ni): N0 = 40; NU = 200; S = 3.8 ñì; 2πR = 24 ñì3. (Fe-Si): N0 = 35; NU = 350; S = 1.2 ñì; 2πR = 10 ñì4. Ôåððèò: N0 = 35; NU = 400; S = 3.0 ñì; 2πR = 25 ñìÃðàôèêè ñîîòâåòñòâóþùèõ ïåòåëü ïðèâåäåíû íà ðèñóíêàõ 3-5.
Íàéäåííûå èññëåäóåìûå âýêñïåðèìåíòå âåëè÷èíû ïðèâåäåíû â òàáëèöå 1.3Ðèñ. 3Ãðàôèê çàâèñèìîñòè B(H) äëÿ F eN iÐèñ. 4Ãðàôèê çàâèñèìîñòè B(H) äëÿ F eSi4Ðèñ. 5Ãðàôèê çàâèñèìîñòè B(H) äëÿ ÔåððèòàÒàáëèöà 1: Çíà÷åíèÿ èññëåäóåìûõ â ðàáîòå âåëè÷èíFe-NiFe-SiFe(òåõí)ÔåððèòÝêñïåðèìåíòàëüíûåçíà÷åíèÿì µ , åä. ÑèBs , Òë κmax , Òë· Àmax1.10.54 ·106w, Äæì313Hc , Àì3Br , Òë0.95800.72.0-2.20.0118.5 ·10342090.080.2-0.250.0129.6 ·1033.5Hc , Àì48808-600Òàáëè÷íûåçíà÷åíèÿµmax , åä. Ñè1 ·10640 ·1035 ·103(3-10)·103Bs , Òë1.082.02.150.2-0.4ÂûâîäÍà îñíîâàíèè èìåþùèõñÿ äàííûõ ìîæíî ñäåëàòü íåñêîëüêî âûâîäîâ.
Âî-ïåðâûõ, ñðàâíèâàÿ çíà÷åíèÿ ìàêñèìàëüíîé ïðîíèöàåìîñòè è êîýðöèâíîé ñèëû äëÿ êðåìíèñòîãî è òåõíè÷åñêîãî æåëåçà, ìîæíî ïðèéòè ê çàêëþ÷åíèþ, ÷òî â èññëåäóåìîì îáðàçöå â ñîñòàâ ñïëàâàâõîäèò îùóòèìîå êîëè÷åñòâî ïðèìåñè, ëèáî æå ñîäåðæàíèå êðåìíèÿ â âåùåñòâà áîëüøå ÷åì ïðåäïîëàãàåòñÿ â òàáëèöå(3%). Âî-âòîðûõ, äîâîëüíî ñèëüíî îòëè÷àþòñÿ çíà÷åíèÿìàêñèìàëüíîé ïðîíèöàåìîñòè äëÿ ïåðìàëëîåâîãî îáðàçöà. Ïðè÷èíà ýòîãî, óâû, îñòàåòñÿçàãàäêîé.  òðåòüèõ, ïîëó÷åííûå çíà÷åíèÿ äëÿ îáðàçöà èç ôåððèòà ñ õîðîøåé ñòåïåíüþòî÷íîñòè ñõîäÿòñÿ ñ òàáëè÷íûìè.5.
