Построение петли магнитного Гистерезиса

Ответить на вопросы:

1. Объясните физическую сущность явления магнитного Гистерезиса.

2. Почему при перемагничивании ферромагнитные материалы нагреваются?

3. Что такое кривая начального намагничивания?

4. В чем состоит различие магнитных свойств магнитотвердых и магнитомягких материалов?

5. Назовите области применения магнитотвердых и магнитомягких материалов.

Перечень приборов

1. Источник переменного тока – 30 В.

2. Миллиамперметр –1шт. (0÷0,1) А.

3. Милливеберметр – 1шт.

4. Схема (магазин сопротивлений катушка со сталью) – 1шт.

5. Перекидной ключ – 1шт.

План работы

1. Определить размещение приборов на столе.

2. Собрать электрическую схему (рис. 1).

Определить цену деления приборов.

3. Предъявить собранную эл. схему для проверки преподавателю.

4. Ознакомиться с ходом выполнения работы.

5. Участок ОА (начальная кривая намагничивания) рис. 1а.

Первая точка. Тумблеры S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ отключены:

а) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль кнопкой установки нуля;

в) записать показания миллиамперметра в таблицу № 1;

г) переключить перекидной ключ из правого положения в левое.

Записать показания милливеберметра в таблицу № 1, умножив на постоянную 28·10^-5 Wb.

Вторая точка.Тумблеры S₂ включен, а S_1, S₃, S₄, S₅ отключены:

а) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль (кнопкой установки нуля);

в) переключить перекидной ключ из правого положения в левое.

Записать показания милливеберметра в таблицу № 1.

Третья точка.Тумблеры S₂, S₃ включены, а S_1, S₄, S₅ отключены:

а) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль (кнопкой установки нуля);

в) переключить перекидной ключ из правого положения в левое.

Записать показания милливеберметра в таблицу № 1, умножив на постоянную 28·10^-5 Wb.

Четвертая точка.Тумблеры S₂, S₃, S₄ включены, а S_1, S₅ отключены:

а) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль (кнопкой установки нуля);

в) переключить перекидной ключ из правого положения в левое.

Записать показания милливеберметра в таблицу № 1, умножив на постоянную 28·10^-5 Wb.

Пятая точка.Тумблеры S₂, S_3, S₄, S₅ включены, а S₁отключен:

а) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль (кнопкой установки нуля);

в) переключить перекидной ключ из правого положения в левое.

Записать показания милливеберметра в таблицу № 1, умножив на постоянную 28·10^-5 Wb.

Для данного участка расчет магнитной индукции и напряженности магнитного поля производится по формулам:

; ; ψ=α·С_ф=α·28·10^-3,

где:

α – показания милливеберметра;

S=1см² – поперечное сечение стержня;

W₂ – 30 витков; W₁ – 500 витков;

28·10^-5 Wb – постоянная милливеберметра;

l – длина средней линии = 16 см.

6. Участок АБ (участок размагничивания) рис. 1а.

Первая точка. Тумблеры S₁, S₂, S₃, S₄ включены, S₅ отключен:

а) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль кнопкой установки нуля;

в) отключить тумблер S₁. Записать показания милливеберметра в таблицу № 1;

Вторая точка.Тумблеры S₁, S₂ и S₃ включены, S₄, S₅ отключены:

а) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль кнопкой установки нуля;

в) отключить тумблер S₁. Записать показания милливеберметра в таблицу № 1;

Третья точка.Тумблеры S₁, S₂ включены, а S_3, S₄, S₅ отключены:

а) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль кнопкой установки нуля;

в) отключить тумблер S₁. Записать показания милливеберметра в таблицу № 1;

Четвертая точка.Тумблер S₁ включен, тумблеры S₂, S₃, S₄ S₅ отключены:

а) включить тумблер S₁. Произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль кнопкой установки нуля;

в) отключить тумблер S₁. Записать показания милливеберметра.

Пятая точка.Тумблеры S₁, S_2, S₃, S₄, S₅ отключены:

а) перекидной ключ установлен в нейтральное положение (ток в цепи равен нулю);

б) записать в таблицу показания миллиамперметра I=0;

в) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

г) сбросить показания милливеберметра на нуль кнопкой установки нуля;

д) установить перекидной ключ в нейтральное положение. Записать показания милливеберметра в таблицу № 1;

Для данного участка расчет магнитной индукции производится по формуле (1), а напряженность магнитного поля по формуле (2):

(1)

, (2)

где:

В_m – максимальное значение индукции (точка А)

С_ф=28·10^-5 Wb – постоянная милливеберметра;

W₂ – 30 витков; W₁ – 500 витков;

S=1см²; l = 16 см;

α – показания милливеберметра.

7. Участок БС

Первая точка. Тумблеры S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ отключены:

а) включить тумблер S₁. Произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль кнопкой установки нуля;

в) отключить тумблер S₁. Переключить перекидной ключ из правого положения в левое. Записать показания миллиамперметра в таблицу № 1;

Вторая точка.Тумблеры S₁, S₂ включены, S₃, S₄, S₅ отключены:

а) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль кнопкой установки нуля;

в) отключить тумблер S₁. Перекидной ключ перевести из правого положения в левое. Записать показания милливеберметра в таблицу № 1;

Третья точка.Тумблеры S₁, S₂, S₃ включены, S₄, S₅ отключены:

а) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

в) отключить тумблер S₁. Переключить перекидной ключ из правого положения в левое. Записать показания миллиамперметра в таблицу № 1;

Четвертая точка.Тумблеры S₁, S₂, S₃, S₄ включены, тумблер S₅ отключен:

а) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль кнопкой установки нуля;

в) отключить тумблер S₁. Записать показания милливеберметра.

Пятая точка.Тумблеры S₁, S_2, S₃, S₄, S₅ включены:

а) произвести магнитную подготовку образца перекидным ключом (перекидной ключ 3÷5 раз перевести из правого положения в левое) и оставить его в правом положении;

б) сбросить показания милливеберметра на нуль кнопкой установки нуля. Выключить тумблер S₁;

в) переключить перекидной ключ из правого положения в левое. Записать показания милливеберметра.

Расчет магнитной индукции для данного участка производится по формулам:

;

8. Участок СД

Для построения участка (СД) используются данные участка (АБ)

9. Участок ДА

Для построения участка (ДА) используются данные участка (БС)

10. Сделать вывод.

11. Петлю магнитного Гистерезиса строить в масштабе на миллиметровой бумаге.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11