
- •Оглавление
- •Введение
- •1 Магнитное поле в вакууме и его основные характеристики.
- •1.1 Индукция магнитного поля.
- •1.1.1 Опыт с баллистическим гальванометром.
- •1.1.2 Принцип непрерывности магнитного поля. Формула Остроградского.
- •1.1.3 Формула Остроградского
- •1.1.4 Основные уравнения, связывающие электрические и магнитные величины.
- •1.2 Циркуляция вектора магнитной индукции
- •1.3 Ротор вектора индукции
- •1.3 Напряженность магнитного поля в вакууме
- •2 Величины, описывающие поведение магнитных материалов в магнитном поле.
- •2.1 Намагничиваемость вещества.
- •2.2 Напряженность магнитного поля.
- •2.3 Восприимчивость вещества.
- •2.4 Абсолютная, относительная, дифференциальная магнитные проницаемости.
- •2.6 Удельные потери на перемагничивание
- •3 Испытание магнитомягких материалов на постоянном токе. Импульсно-индукционный метод измерения.
- •3.1 Общие сведения.
- •3.2 Основная кривая намагничивания (окн).
- •3.3 Определение параметров петли магнитного гистерезиса.
- •3.3.1 Первый квадрант.
- •3.3.2 Второй и третий квадранты.
- •3.4 Погрешности определения основной кривой намагничивания.
- •3.5 Приборы, применяющиеся при измерении индукции импульсно-индукционным методом измерения.
- •3.5.1 Микровеберметр ф5050.
- •3.5.2 Применение баллистического гальванометра.
- •3.5.2.1 Общие свойства баллистического гальванометра.
- •3.5.2.2 Применение бг для испытания магнитомягких материалов.
- •3.5.2.3 Определение постоянной бг.
- •Испытания магнитомягких материалов с помощью бг.
- •3.5.3 Применение магнитоэлектрического веберметра.
- •Методические указания по решению контрольной работы.
- •1 Составление уравнения измерения.
- •1.1.2 С использованием двух ваттметров:
- •1.1.3 Метод трех ваттметров:
- •1.2.1 С использованием одного ваттметра:
- •1.2.2 С использованием двух ваттметров:
- •1.2.3 Измерение реактивной мощности ваттметрами активной мощности с искусственной нулевой точкой:
- •1.3 Измерение полной мощности:
- •2 Рассмотрим примеры на составление уравнений измерения.
- •3 Вычисление неопределенности результата измерения.
- •4 Испытание магнитомягких материалов на переменном токе.
- •4.1 Процесс перемагничивания магнитомягких материалов на переменном токе.
- •4.2 Измерение индукции на переменном токе.
- •4.3 Выводы.
- •4.3 Измерение напряженности.
- •4.4 Структурная схема феррометра и его технические характеристики.
- •5 Индукционный метод испытания магнитомягких материалов с использованием амперметра, вольтметра и ваттметра.
- •5.1 Определение зависимости
- •6 Мостовые методы определения характеристик и параметров магнитных материалов.
- •6.1 Использование моста Максвелла
- •6.2 Использование моста с мерой емкости
- •7 Комплексная магнитная проницаемость. Потери на перемагничивание.
- •7.1 Комплексная магнитная проницаемость.
- •7.2 Связь комплексной магнитной проницаемости и ее составляющих с потерями на перемагничивание.
- •7.3 Связь комплексной магнитной проницаемости и ее составляющих с параметрами эллипса.
- •8 Определение потерь на перемагничивание с использованием осциллографа (феррографа).
2.3 Восприимчивость вещества.
Так как зависимость намагничиваемости
от
нелинейна, то напишем уравнение для
произвольной
точки:
.
Для
точки приведем коэффициент
:
.
Тогда:
,
где
безразмерная
величина – восприимчивость вещества.
2.4 Абсолютная, относительная, дифференциальная магнитные проницаемости.
Абсолютная магнитная проницаемость в точке – это соотношение:
(это размерная величина).
Относительная магнитная проницаемость:
(это безразмерная величина).
Абсолютная магнитная проницаемость определяется веществом.
Основная кривая намагничивания (ОКН):
ОКН снимается для полностью размагниченного
образца при медленном увеличении
напряженности магнитного поля:
- и так в каждой точке.
Попробуем ответить на вопрос: как
определить точку по графику ОКН, в
которой
?
для нахождения точки с max
магнитной проницаемостью необходимо
провести прямую к этой точке через
начало координат.
Зависимость
имеет очень большое значение для
электромагнитных систем.
График относительной магнитной проницаемости:
Дифференциальная магнитная проницаемость:
Существует большое количество
электромагнитных цепей, которые имеют
постоянную и переменную составляющую
(
состоит из
и
~).
Дифференциальная магнитная проницаемость определяется как скорость изменения ОКН в исследуемой точке.
Реакция магнитного вещества на действие магнитного поля.
По реакции на действие магнитного поля магнитные вещества можно разделить на:
парамагнитные;
диамагнитные;
ферромагнитные.
Поведение магнитного вещества определяется двумя факторами:
свойства вещества;
действие температуры (увеличение температуры увеличивает кинетическую энергию атомов и молекул, что понижает эффективность воздействия магнитного поля).
Для парамагнитных веществ магнитное поле элементарных токов взаимно и не компенсируется. Т.е. каждая частичка имеет свой магнитный момент. При отсутствии внешнего магнитного поля частица обладает магнитным моментом.
При воздействии внешнего магнитного поля моменты частиц стремятся повернуться в направлении магнитного поля, немного усиливая его.
Для парамагнитных веществ восприимчивость
.
К парамагнитным веществам относятся кислород и это его свойство используют для измерения концентрации кислорода.
Повышение температуры приводит к уменьшению восприимчивости, т.к. линейно зависит от температуры.
Диамагнитные вещества. Их атомы не обладают собственным магнитным моментом. При помещении диамагнитного вещества в магнитное поле, движение электронов по своим орбитам происходит без потери энергии (похоже на сверхпроводимость), следовательно, с атомами связан магнитный поток, который может быть изменен. Если поместить такое вещество в магнитное поле, то изменится скорость движения электронов таким образом, чтобы скомпенсировать поток, который стремиться проникнуть в объем, занимаемый атомами.
Т
аким
образом, внешнее магнитное поле
уменьшается и
.
Диамагнитный эффект наиболее сильно
проявляется у висмута. У него
.
Ферромагнитные вещества. При увеличении температуры домены, в большей или меньшей степени, разрушаются. При некоторой температуре ТК (точка Кюри) ферромагнитные вещества (их домены) разрушаются, и они становятся диамагнетиками.
ТК (железа) = 770 оС;
ТК (никеля) = 370 оС;
ТК (кобальта) = 1200 оС.