Обработка результатов

1. Определить масштабы горизонтальной и вертикальной осей трубки, учитывая (3,7), используя формулы: , где R_T = 10 Ом; r_ср = 0,021 м; W₁ = 100; W₂ = 1330; С_И = 10^-6 Ф; R_И = 310⁵ Ом; S = 10^-4 м²; X₀ и Y₀ – координаты вершин петли гистерезиса при градуировке осей трубки осциллографа.

А/мдел

Тл/дел

2. Вычислить напряжённость поля и магнитную индукцию в образце, соответствующую отклонению луча осциллографа в точку с координатами (X,Y), в виде

При k=10 При k=1

H_m=m_НX H_m=0.1m_НX

Bm=m_BY Bm=0.1m_BY

найти магнитную проницаемость по формуле (1). Результаты занести в таблицу 1.

Hm= 0.175,061=7.506 А/м

Таблица 1.

kx	X	Hm, А/м	ky	Y, дел	Bm, Тл	m	Sn, мм2	Э, Дж/кг	lgЭ	lgBm
1	1	7,506	1	0,5	0,0955	10130	170	0,0189	-1,724	-1,020
1	2	15,012	1	1,8	0,3438	18234	680	0,0756	-1,122	-0,464
1	3	22,518	1	4	0,764	27013	720	0,0800	-1,097	-0,117
10	0,5	37,53	10	0,9	1,719	36468	760	0,0845	-1,073	0,235
10	1	75,06	10	2,3	4,393	46598	800	0,0889	-1,051	0,643
10	1,5	112,59	10	2,5	4,775	33766	845	0,0939	-1,027	0,679
10	2	150,12	10	2,7	5,157	27351	885	0,0984	-1,007	0,712
10	2,5	187,65	10	2,8	5,348	22691	915	0,1017	-0,993	0,728
10	3	225,18	10	2,9	5,539	19584	950	0,1056	-0,976	0,743

3. По полученным результатам построить кривую намагничивания и зависимость магнитной проницаемости от напряжённости поля.

4. По семейству петель гистерезиса, соответствующих разным значениям индукции в образце, определить энергию, поглощаемую в единице массы ферромагнетика за один цикл перемагничивания по формуле: Э=aS_nm_Hm_B/ (8), где  – плотность исследуемого материала, для пермаллоя равна 8600 кг/м³, S_n – площадь петли гистерезиса, мм², a = 1/150 – коэффициент, учитывающий размер масштабной сетки экрана осциллографа. Результаты занести в таблицу 1.

5. Построить зависимость потерь в образце от магнитной индукции в виде графика lgЭ(lgB_m), аппроксимируя экспериментальные данные прямой линией. Из наклона этой прямой к оси абсцисс найти показатель степени n в формуле (2)

6. По предельным петлям гистерезиса при различных частотах определить соответствующие им потери энергии в образце по формуле (8). Результаты занести в таблицу 2.

Таблица 2.

f, Гц.	Sn, мм2	Э, Дж/кг	Эг Дж/кг	Эвт, Дж/кг	Рг, Вт/кг	Рвт, Вт/кг
200	1301	0,145	0.135	0,010	27	1,92
400	1450	0,161	0.135	0,026	54	10,46
600	1590	0,177	0.135	0,042	81	25,02
800	1614	0,179	0.135	0,044	108	35,50

7. Построить частотную зависимость потерь энергии в образце в виде графика Э(f). Экстраполируя полученную прямую линию к f=0, найти потери энергии на гистерезис Э_г. Для каждого значения частоты определить потери на вихревые токи как Э_вт=Э–Э_г. Пользуясь формулой (2), рассчитать удельную мощность потерь на гистерезис Р_г и вихревые токи Р_вт. Результаты занести в таблицу 2.

Э_вт=Э–Э_г = 0.145 – 0.135 = 0.01 Дж/кг

Вт/кг

Вт/кг

8. Вычислить напряжение на катушке индуктивности с испытуемым сердечником по формуле: . Рассчитать ей индуктивность L=U_L/2fI, где I=U_R/R_T – протекающий в цепи ток. Определить эффективную магнитную проницаемость по формуле: , расчёт провести для всех частот. Результаты занести в таблицу 3. По данным этой таблицы построить частотную зависимость магнитной проницаемости _эф(f).

Таблица 3.

f, Гц	UR, В	Uвх, мВ	UL, B	L, мГн	эф
50	30	33	13,748	43,78	4597,17
75	30	34	16,000	33,97	3566,88
100	30	35	18,028	28,71	3014,19
150	30	37	21,656	22,99	2413,93
200	30	40	26,458	21,06	2211,81
400	30	52	42,474	16,91	1775,37
600	30	66	58,788	15,60	1638,19
800	30	85	79,530	15,83	1662,15

B

мГн