Лабораторна робота 8 Дослідження основних характеристик магнітних матеріалів
8.1 Мета роботи - ознайомитись із методом вимірювання магнітних властивостей матеріалів,
придбати навички роботи з електронним осцилографом і самостійного вимірювання магнітних параметрів зразків.
8.2 Прилади і устаткування
Для одержання кривої намагнічування при змінному струмі найбільш часто використовується
індукційний метод у різних формах. Однією з таких форм є осцилографічний метод, що базується на застосуванні електронного осцилографа. Схеми ввімкнення, які застосовуються для цієї мети, різноманітні. Одна з можливих схем наведена на рис.8.1.
25
Таблиця 2.1 - Характеристики зразка, що випробується, при вимірюванні електронним тераомметром
|
Найменування діелектрика |
t, C |
Вимірюються |
Обчислюються | ||||
|
Rv, Ом |
Rs, Ом |
v, Ом*м |
v, См/м |
s, Ом |
s, См | ||
|
1. Електротехнічний картон |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
|
|
|
Питомий об'ємний опір визначається згідно з формулою:
,
(2.1)
де dср=(d1+d2)/2 - розрахунковий діаметр, м.
Питомий поверхневий опір s визначається за формулою:
,
(2.2)
де Rs – поверхневий опір зразка матеріалу, Ом;
a – відстань між електродами, м;
b – ширина електроду, м.
У виразі (2.2) величини a і b (у випадку круглого зразка) будуть дорівнювати:
.
(2.3)
Питомі об'ємна та поверхнева провідності розраховуються за формулами:
;
(2.4)
,
(2.5)
де
- питомий об'ємний опір зразка, Ом*м;
Rv - об'ємний опір зразка, Ом;
S – площа електроду (рис. 2.1,б), м2;
h – товщина зразка, м.
10
2.3 Визначення опору твердих зразків ізоляції методом заряду конденсатору
2.3.1 Прилади і устаткування
Для вимірювання опорів твердої ізоляції методом заряду конденсатору використовуються такі ж електроди, що і при вимірюванні тераомметром.
Джерелом постійного струму служить випрямовувальна установка. Струм об'ємного витоку при визначенні v і струм поверхневого витоку при визначенні s вимірюються за допомогою гальванометра.
2.3.2 Порядок виконання роботи
2.3.2.1 Зібрати схему (рис. 2.2) і визначити балістичну сталу гальванометра СQ, що характеризує його чутливість, тобто струм у Амперах, який проходить у гальванометрі і дає відхилення стрілки на одну поділку. Ключі К, К1 та К2 розімкнуто.
2.3.2.2 Після перевірки схеми замкнути ключ К.
2.3.2.3 За допомогою движку змінного опору R встановити напругу 10 В, що вимірюється вольтметром.
2.3.2.4 Замкнути ключ К1 і після витримки 20-30 с - розімкнути.
2.3.2.5 Замкнути ключ К2 і зафіксувати максимальне відхилення стрілки гальванометра .
2.3.2.6 Визначити балістичну сталу
,
(2.6)
де U - напруга, прикладена до конденсатора під час його заряду, В;
С - ємність конденсатора, Ф;
- число позначок найбільшого відкиду покажчика гальванометра.
2.3.2.7 Повторити вимірювання СQ згідно з пп. 2.3.2.3-2.3.2.6 для напруг 15 та 20 В і визначити середнє її значення.
2.3.2.8 Для вимірювання величини об'ємного опору Rv зібрати схему (рис. 2.3).
2.3.2.9 У стані схеми без живлення ключі К, К1, К2 та К3 повинні бути відімкнуті.
2.3.2.10 Після перевірки зібраної схеми вімкнути автомат А і встановити на випрямовувальному приладі напругу 200 В.
2.3.2.11 Замкнути ключі К, К1 та К2. Через 60 с, тобто після проходження струмів абсорбції, відімкнути ключ К1.
2.3.2.12 Через 300 с, тобто після повного заряду конденсатору, відімкнути схему від мережі, ввімкнувши автомат А, після чого ввімкнути ключ К3 і зафіксувати показання максимального відхилення стрілки гальванометра.
Опір зразка визначається за рівнянням, Ом*м
,
(2.7)
де U – напруга, що подається на схему, В;
t – час заряду конденсатору (300 с).
2.3.2.13 Виконати пп. 2.3.2.9-2.3.2.12, встановлюючи напругу 400, 600, 800 В.
2.3.2.14 Результати вимірів і обчислень записати у табл. 2.2.
11
а) для зняття вольтамперної характеристики терморезистору;
б) для зняття вольтамперної характеристики діодів;
в) для зняття вольтамперної характеристики транзисторів.
Рисунок 7.1 – Електричнi схеми лабораторного стенду