Сделай Сам Свою Работу на 5

Определение потерь на перемагничивание.





При перемагничивании часть энергии магнитного поля затрачивается на работу по перемещению междоменных границ. Величина этой энергии, приходящейся на единицу объема образца w, определяется в координатах в виде w = òBdH и равняется площади S петли гистерезиса (w = S ), выраженной в единицах В и Н. Величина w представляет собой энергию, выделяющуюся в виде теплоты в единице объема тороида за один цикл перемагничивания. Если f – частота переменного тока, то количество теплоты, выделяемое за 1 с, равно

Q = w f = S f.

Эта выделяемая теплота называется удельной мощностью электромагнитных потерь.

Найдем площадь петли гистерезиса. Цена одного деления по оси Н, как следует из (7), равна , а по оси В: . Тогда площадь одной клетки будет равна jx jy. Если петля содержит n клеток, то площадь ее равна S = jx jy n. Количество теплоты, выделяющееся в единице объема тороида за 1 с, будет равно

Q = jx jy f n Дж/(м3 с). (8)

 

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

 

Петлю гистерезиса можно получить на экране электронно – лучевой трубки осциллографа. Для этого ферромагнетик надо поместить в магнитное поле, создаваемое переменным полем. На горизонтально отклоняющие пластины подать напряжение UX, пропорциональное напряженности магнитного поля Н, а на вертикально отклоняющие пластины – UY, пропорциональное индукции магнитного поля В.

 
 

Схема установки приведена на рис. 1.

Рис. 1

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

Упражнение I.Снятие кривой намагничивания.

1. Изучите схему установки, изображенную на рис. 1.

2. Включите осциллограф тумблером «Сеть» и установите светящееся пятно в центре координатной сетки.

3. Включите установку в сеть и с помощью потенциометра подайте на тороид максимальное напряжение, а реостатом установите ток, максимальное значение которого указано на установке. При большем токе обмотка тороида может перегреться

4. С помощью ручки осциллографа «Усиление по Y» установите петлю гистерезиса, изображенную на рис. 3 введения во всю площадь экрана. Если петля слишком узкая или слишком широкая, то ее можно подкорректировать с помощью реостата R1.


5. Уменьшая напряжение с помощью потенциометра, получите на экране семейство петель гистерезиса. Для каждого значения тока определите координаты вершины петли. Измерения проводите до тех пор, пока петля не стянется в точку. Координаты вершин занесите в табл. 1.

Таблица 1

№ п/п nX (делений) Н (А/м) nY (делений) В (Т)
… …        

 

6. По формулам (7) вычислите значения jх jy.

7. Вычислите значения Hi = jx nxi и Bi = jy nyi для координат вершин всех петель гистерезиса.

8. По полученным результатам постройте график B = f (H).

 

Упражнение 2. Определение остаточной индукции и коэрцитивной силы.

1. На экране осциллографа получите максимальную петлю гистерезиса (см. упр.1). Ручки «Усиление по Х» и «Усиление по Y» находятся в том же положении, что и в упражнении I.

2. Определите координаты точки пересечения оси В и петли гистерезиса – ny . Вычислите остаточную намагниченность: Br = nyjy.

3. Определите координаты точки пересечения оси Н и петли гистерезиса nX. Вычислите коэрцитивную силу: HC = nXjX.

Упражнение 3..Определение потерь на перемагничивание.

1. На экране осциллографа получите максимальную петлю гистерезиса (см. упр. 1). Ручки «Усиление по Х» и «Усиление по Y» должны занимать точно такое же положение, как и в упражнении 1.

2. Снимите координаты 20 различных точек в делениях координатной сетки экрана и занесите в табл. 2

 

Таблица 2

№ п/п nx (делений) Ny (делений)
… …    

 

3. Начертите петлю гистерезиса на миллиметровой бумаге, выбирая на осях «Х» и «Y» такой же масштаб, как и на координатной сетке экрана.

4. Подсчитайте число клеток и вычислите площадь петли в единицах координатной сетки.

5. Определите значения КХ и КY и вычислите jх и jY. Если положения ручек усиления по «Х» и «Y» остались без изменения, возьмите значения КХ и КY из упражнения 1.

6. По формуле (8) вычислите удельные потери на перемагничивание.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Что называется магнитной проницаемостью вещества?

2. Классическая теория ферромагнетизма Вейса.

3. Квантовая природа ферромагнетизма.

4. Как происходит процесс перемагничивания?

5. В чем заключается явление гистерезиса?

6. Как объясняется остаточная намагниченность?

7. Как получить сигнал, пропорциональный напряженности магнитного поля Н?

8. Как получить сигнал, пропорциональный магнитной индукции В?

9. Что называется удельной мощностью электромагнитных потерь?

 

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2023 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.