Обработка и анализ результатов измерений

Задание 1.

1. Вычислить погрешности измерения Н_max, Н_С, H_S, B_r, B_S как погрешности косвенных измерений. Например, относительная погрешность измерения В_r вычисляется по формуле:

.

Относительная погрешность измерения U, связанная с клас­сом точности осциллографа, составляет 10%. Погрешности измерения остальных величин указаны на установке.

2. Сравнить полученные значения магнитных характери­стик с табличными данными и определить, к какому классу материалов относится исследуемый ферромагнетик. Магнит­но-жесткие материалы: Н_С =4·10³  3·10⁵ А/м, В_r = 0,4  1,3 Тл; магнитно-мягкие материалы: H_С = 0,4  110 А/м, B_S = 0,04  0,8 Тл.

Задание 2.

1. Вычислить амплитудные значения напряженности Н намагничивающего поля для частных петель гистерезиса по формуле (11.9) и результаты занести в табл. 11.3.

2. Вычислить значения индукции магнитного поля В для вершин частных потерь, гистерезиса, используя фор­мулу (11.5):

.

Результаты занести в табл. 11.3.

3. Построить график зависимости В=В(Н) – основную кривую намагничивания, экстраполируя ее до начала коор­динат (см. кривую 0—1 на рис. 11.1).

4. По графику зависимости В=В(Н) найти значения В, соответствующие шести – семи значениям Н с интервалом 20 – 30 А/м. Эти значения Н и В занести в табл. 11.4. Вычи­слить магнитную проницаемость :  = В/(₀Н), где ₀= 4·10^-7 Гн/м – магнитная постоянная.

Таблица 11.4

Н, А/м
В, Тл


5. Построить график зависимости =(Н). Сделать вывод о зависимости магнитной проницаемости  ферромагнетика от напряженности намагничивающего поля.

Задание 3.

Энергия _ед.об, теряемая в единице объема ферромагнитного образца за один цикл перемагничивания, определяется уравнением (11.1). Если частота генератора , то энергия, теряемая а одну секунду в единице объема, Q= _ед.об=.

Подставляя Н=А_хХ (11.6) и В=А_уY (11.7), получим

, (11.10)

где представляет собой площадь петли гистерезиса.Она может быть определена графически как число клеток шкалы экрана ЭО, ограниченных петлей. Для определения Q произвести следующие действия.

1. По результатам измерений, выполненных в задании 1, построить предельную петлю гистерезиса, для чего на листе миллиметровой бумаги построить координатную сетку, ана­логичную шкале ЭО с одинаковым размером делений по горизонтали и вертикали (по горизонтали 10 делений, по вертикали – 6). От начала координат отложить отрезки ос = ос' = сс' /2 и отрезки оа = оа' = аа'/2, отметив точки петли с, с' и а, а' (см. рис. 11.3). По координатам Х =  dd'/2 и Y=bb'/2 найти положение вершин предельной петли гистерезиса. Через отмеченные точки провести петлю гистерезиса.

2. Подсчитать число клеток  координатной сетки, ограниченной петлей.

3. Вычислить значения коэффициентов А_х и А_у, исполь­зуя данные табл. 11.1 и 11.2: .

4. Зная частоту ν генератора, А_х, А_у и , вычислить по формуле (11.10) энергию Q, теряемую в 1 м³ ферромагнетика за одну секунду.