6.3. Программа работы
1. Изучить методическое указание для работы с генератором звуковых частот (ЗГ).
2. Изучить методические указания для работы с осциллографом.
3. Познакомиться с установкой для выполнения работы и методикой измерения магнитных характеристик.
4. Получить осциллограммы гистерезисного цикла в координатах
В, Н при различных предельных значениях напряженности внешнего магнитного поля.
Построить основную кривую намагничивания исследуемого образца.
Нанести масштабы на координатные оси.
7. Определить максимальную Вт и остаточную Вг- индукции, коэрцитивную силу Нс, начальную μн, максимальную динамическую μ~ и дифференциальную магнитные проницаемости, а также удельные потери Руд.
8. Сделать письменно выводы по проделанной работе.
6.4. Описание установки для исследования свойств магнитных материалов
На рис.6.3 дана принципиальная схема лабораторной установки, а на рис.6.4 - ее упрощенная схема.
Испытуемый магнитный материал имеет форму кольца, на которое намотана первичная W1 и вторичная W2 обмотки. На первичную обмотку через сопротивление R, подается переменное напряжение с генератора звуковых частот ЗГ.
Рис.6.3. Принципиальная электрическая схема лабораторной установки
Рис.6.4.упрощенная схема лабораторной установки
Напряженность магнитного поля в испытуемом образце Т пропорциональна току в намагничивающей обмотке W1 Следовательно, напряжение на активном сопротивлении Rl пропорционально напряженности магнитного поля. Это напряжение подается на горизонтально отклоняющиеся пластины электронного осциллографа (ЭО).
Под действием магнитного поля в обмотке W2 возникает эдс Е2. С конденсатора C1напряжение, пропорциональное Е2, подается на вертикально отклоняющиеся пластины осциллографа.
Напряжение на конденсаторе:
(6.7)
где С1 - емкость конденсатора интегрирующей цепочки; i - ток в интегрирующей цепочке.
При R2 >>1/ ω·С ток i≈E2/R2 , ЭДС вторичной обмотки
E = W2S(dB/dt),
где S - сечение магнитопровода тороидального трансформатора. При подстановке в формулу (6.7) значения Е2 получим:
(6.8)
т.е. напряжение на конденсаторе пропорционально индукции в образце магнитного материала.
Если на вертикально и горизонтально отклоняющиеся пластины электронного осциллографа напряжения подаются одновременно, то на его экране изображается кривая зависимости магнитной индукции В от напряженности магнитного поля Н, т.е. на экране осциллографа можно наблюдать гистерезисный цикл испытуемого магнитного материала.
Геометрическое место вершин гистерезисных циклов, полученных при различных значениях напряженности поля, дает основную кривую намагничивания.
Для измерения магнитных свойств материала с генератора звуковых частот ЗГ переменное напряжение через сопротивление подается на первичную обмотку W1 тороидального трансформатора Т, магнитопроводом которого является испытуемый магнитный материал (рис.6.3).
С сопротивления R1 напряжение, пропорциональное току первичной обмотки, через контакты 5,4 переключателя П подается на горизонтально отклоняющиеся пластины «X» осциллографа.
Со вторичной обмотки W2 трансформатора Т напряжение подается на интегрирующую цепочку C1R2, параметры которой изменяются переключателями S1, S2, конденсатора С напряжение подается на отклоняющиеся пластины «У» осциллографа. При этом на экране осциллографа будет изображен гистерезисный цикл.
Для определения масштаба по осям В и Н необходимо выполнить калибровку полученного сигнала, т.е. калибровку осциллографа. Порядок выполнения калибровки изложен в инструкции по эксплуатации осциллографа и в методике работы с осциллографом (методика прилагается). Следует помнить, что при калибровке сигнала по входу «У» переключатели S1 иS2 необходимо поставить в положение «О», чтобы интегрирующая цепочка не шунтировала вход «У» осциллографа.