Порядок выполнения работы

1. Поставить испытуемый диэлектрик между электродами. Подклю-чить измерительную камеру согласно схеме рис. 2, а.

Чтобы не повредить гальванометр, поставить шунт в положение «О», чтобы ток через гальванометр не проходил.

2. Включить установку в присутствии преподавателя или лаборанта. Работу проводить в резиновых перчатках, стоя на изолирующем коврике.

3. Включить выпрямитель, увеличивая плавно напряжение до 500 или 1000 В (указывается преподавателем).

4. Изменяя положение шунта, добиться удобной для отчета величи-ны показания гальванометра.

5. Произвести отсчет показания гальванометра через одну минуту после подачи на образец напряжения. После снятия отсчета шунт немед-ленно поставить в положение «О».

6. Подсчитать силу тока, протекающего через гальванометр по фор-

муле:

9. Для определения удельной поверхностной проводимости под-ключить измерительную камеру согласно схемы (рис. 2, б).

Порядок определения γ_S такой же как при определении γ_V . Поверх-ностное сопротивление R_S определяется по формуле:

R_S = ^U . J _S

10. Подсчитать величину удельного поверхностного сопротивления

r_S = R_S ^S . l

Для электродов 1 и 4 длина пути утечки тока по поверхности диэлектрика равна ширине зазора между электродами, т.е.

l = ^{d - D} .2

Условное сечение S равно длине средней окружности диаметром ^{d + D} , 2

тогда

rS

= RS p

d + D

.

d - D

11. Подсчитать величину удельной поверхностной проводимости по

формуле:

gS

=

aCд(d - D)

.

pUn (d + D)

Данные измерений и геометрические размеры занести в табл. 2.

Таблица 2

№

Наименование

U,

a,

п

D,

d,

СД,

γS,

rS,

п/п

материала

В

мм

см

см

А/мм

1/Ом×см

Ом×см

Содержание отчета

1. Название, цель работы, приборы и принадлежности.

2. Электрическая схема установки и схемы подключения электродов для измерения γ_V и γ_S .

3. Порядок выполнения работы и таблицы результатов измерений и вычислений.

Контрольные вопросы

1 Какие виды электропроводности наблюдаются в твердых диэлек-

триках?

2 Какие факторы влияют на объемную удельную проводимость?

3 Почему принято определять сопротивление на постоянном на-пряжении?

Л и т е р а т у р а : [3].

Лабораторная работа 5

ВЛИЯНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА МАГНИТОМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВ

Цель работы:изучить влияние частоты на потери в магнитомягкихматериалах (электротехническая сталь), а также воздействие пластиче-ской деформации (изгиб и сжатие) на магнитные свойства пермаллоев.

Приборы и принадлежности:образцы электротехнической стали ипермаллоя различных марок, измерительные приборы, микрометр, мини-пресс.

Методические указания

Все магнитные материалы подразделяются на:

1) магнитомягкие,

2) магнитотвердые.

Магнитотвердые материалы характеризуются высокой коэрцитив-ной силой (Н_с ³ 4 кА/м) и применяются для изготовления постоянных магнитов. В радиотехнике гораздо шире применяются магнитомягкие материалы.Они характеризуются высокой магнитной проницаемостью,небольшой коэрцитивной силой (Н_с < 4 кА/м) и малыми потерями на гис-терезис. Их можно разделить на 3 группы:

1) металлические магнитные материалы (железо и его сплавы) – применяются в основном в звуковом диапазоне частот. Наиболее высоко-частотный металлический магнитный материал – пермаллой;

2) магнитодиэлектрики;

3) ферриты.

Все магнитомягкие материалы имеют узкую петлю гистерезиса (они обладают малым запасом магнитной энергии и легко перемагничивают-ся), магнитная проницаемость в слабых и сильных полях велика. Из маг-нитомягких материалов изготавливают сердечники дросселей и транс-форматоров электронных узлов,

Электротехнические стали (сплав железа и кремния(до4,8 %))име-ют петлю гистерезиса с большим значением индукции и высокую магнит-ную проницаемость (до 100 000 и более) на низких частотах. Стали выпус-каются в виде тонкого листа и лент толщиной от 0,05 до 1 мм.

Потери в магнитомягких материалах зависят от частоты f, толщины d,удельного сопротивленияrи могут быть выражены формулой вида:

2 2

P_э» ^f _r^d . (1)

Таким образом, на относительно высоких частотах (более 10 КГц) стали применять нельзя из-за резко возрастающих потерь на вихревые токи.

Увеличение удельного сопротивления достигается легированием стали кремнием, который снижает потери на гистерезис, увеличивает µ в слабых и средних полях, снижает магнитострикцию, т.е. изменение размеров сер-дечника под воздействием магнитного поля, увеличивает твердость, прочность на растяжение, однако придает стали хрупкость. У сталей m = 6000…8000 ( может достигать 200 000). Электротехнические стали очень чувствительны к механическим воздействиям. Поэтому после меха-нической обработки (резки, штамповки) их подвергают отжигу.

Железоникелевые сплавы (пермаллои)обладают большой индукциейи высокой магнитной проницаемостью в слабых полях, т.е. узкой и крутой петлей гистерезиса. Их используют в малогабаритных трансформаторах и импульсных устройствах, в сердечниках магнитных головок аппаратуры магнитной записи и т.д.

Пермаллои подразделяют на: 1) высоконикелевый пермаллой (нике-ля до 80 %) – он имеет большое значение m и r, поэтому имеет малые по-тери на вихревые токи. Это – тонкий пермаллой марок 79НМ и 80НХС; 2) низколегированный пермаллой (никеля до 50 %) имеет меньше m, но сопротивление еще выше. Марки такого пермаллоя – 45 Н и 50Н, имеют большую максимальную индукцию m_mах = 18 000 и применяется для изго-товления магнитопроводов малогабаритных трансформаторов, дросселей. С предприятий пермаллои выходят в виде полос, сматываемых в рулоны.

Все магнитомягкие материалы, и особенно пермаллои, очень чувст-вительны к механическим воздействиям. При наклепе, возникающем в результате транспортировки и изготовления из пермаллоевых лент изде-лий, резко ухудшаются магнитные свойства. Изменение магнитных свойств можно определить при помощи измерительной установки.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: