Магниттелудің бастапқы қисығы өзегінің ферромагниттік материалы алдын-ала магнитсіздендірілген( В=0, Н=0) орам орамасының тоғын монотонды түрде ұлғайтқанда пайда болады.
Магниттенудің гистерезиссіз қисығы ферромагнитті материалды магниттеу барысында оны периодті түрде гистерезисті шешіп жатқандай соққылап отырғанда пайда болады. Бұл қисықтың магниттелудің басты қисығынан айтарлықтай айырмашылығы бар.
Магниттіжұмсақ ферромагнитті материалдарда гистерезистің жіңішке тұзағы мен магниттенудің тік көтерілетін басты қисығы бар.
Олар магнит ағыны периодты түрде өзгеріп тұратын кезде жұмыс істейтін электротехникалық құрылғыларда (трансформаторлар, электрқозғалтқыш, генераторлар, индуктивті орамдар және т.б.) қолданылады.
Гистерезистің жіңішке тікбұрышты тұзағы бар магнитті жұмсақ материалдар ЭЕМ мен автоматты реттеу және басқару құрылғыларында пайдаланылады.
В (H) тәуелділігі – ферромагнитті материалдың магниттелу қисығы, циклді қайта магниттелу кезінде тұзақ түрінде болады. Ол осцилографтың көмегімен түсіріледі. Эксперементалды құрылғының принципиалды сұлбасы 6.2 суретінде бейнеленген.
6.2 Сурет
Ферромагнетиктің зерттелудегі нұсқасы орташа сызғының қиылысы мен ұзындығы «Торроидалды трансформатор» миниблогінің этикеткасында көрсетілген фериттен жасалған сақиналы өзегін сипаттайды. Өзекте 100 орамды алғашқы орама мен 100 орамға дәнекерлеушісі бар 300 орамды екінші реттік орама бар. Алғашқы орама синусоидалы кернеудің қайнаркөзіне қосылып, өзекте ауыспалы магнит ағынын түзу үшін қызмет етеді. 300 орамды екінші реттік орамға магнит ағынын өлшейтін интегралдауыш қосылған.
Интегралдауыштың шығу кернеуі
мұндағы Rвх пен С – интегратор параметрлері; S – өзекшенің қиылысы, ал В – магнит индукциясы.
Ауыстырып қосқышты құрайтын тұрақтыны шеттеті үшін интегралдауыштың «түсіруі» тұйық қалыпта болуы керек
Өзекшедегі магнит индукциясы осыдан
.
Өзектегі магнит өрісінің кернеулілігі толық тоқ заңы бойынша есептелінеді
Н = iw/l,
мұндағы l – өзекшенің орташа сызығының ұзындығы.
ux кернеуі амперметр шунтынан виртуалды осцилографтың көлденең кіруіне, ал uy с кернеуі интегралдауыш шығуынан тік кіруге беріледі. Біріншісі магнит өрісінің кернеулілігіне, ал екіншісі магнит индукциясына пропорцианал болғандықтан, осцилограф экранында В(Н) тәуелділігі белгілі масштабта көрінеді.
6.2 Тапсырма
6.2.1 Осцилографта ферромагнетик гистерезисі тұзағын ал.
6.2.2 Магниттенудің негізгі қисығын эксперементалды түрде шешу.
6.2.3 Қатыстық магнит өтімділігінің магнит өрісінің кернеулілігіне тәуелділігін есептеу және құру.
6.3 Жұмысты орындау бойынша нұсқаулар
6.3.1 6.3 суретінің сұлбасы бойынша зертханалық құрылғыны жинап, V1 - 5 В вольтметр өлшемінің шегін және А1 – 100 мА амперметр шегін орнатыңыз. Интегралдауыш ауыстырыпқосқышын «Түсіру» жағдайына келтіріңіз.
6.3.2 Компютерді қосып «I Аспаптар» виртуалды аспаптардың блогін аш. Осы блоктің жоғарғы әйнегінде V1, ал үстіңгі үшіншіде - А3 аспаптарын активтендір және өлшенуші шаманың тегі – «Амплитуданы» орнат.
6.3 Сурет
6.3.3 Виртуалды осцилографты қосыңыз, оның бірінші каналына V1 сигналын, ал үшіншісіне А1 сигналын «қосыңыз». Жаймалаудың (развертка) 200 мкс/дел ұзақтығын орнат.
6.3.4 Кернеудің генераторлар блогін қосыңыз, арнайы формалы кернеу генераторында жиілігі 500 Гц максималды амплитудасының синусоидалық сигналын орнат.
6.3.5 Виртуалды осцилографта жуықтап алғанда бір периодті екі сигналдың бейнесі пайда болғандығына яғни ақ түсті қисық магнит ағынының өзгерісіне, ал жасыл түсті қисық тоқ өзгерісіне сәйкес келіп тұрғандығына көзіңді жеткіз.
6.3.6 Осциллографтың X-Y режимін қосып, экранда гистерезис тұзағының бейнесі пайда болуына көз жеткіз. Магниттеуші тоқты максималды магнитті индукция қанығу орталығының шекарасынан біршама асып тұратындай етіп реттеңіз. Қажетті жағдайда тоқ шектеуші 100 Ом резисторын аз мәндісіне алмастырыңыз.
6.3.7 Осцилограф масштабын кіру блоктеріндегі 1 және 3 батырмаларын басу арқылы белгілеп алыңыз. Осы кезде батырма түсі қызылға айналып, әрі қарай масштабтар автоматты түрде ауыспай қалады.
6.3.8 6.1 кестесіне тоқ амплитудасы мен интегралдаушының шығу кернеуінің амплитудалық мәндерін жазып алыңыз.
6.3.9 Әр қадам сайын магниттеуші тоқты бірге дейін азайта отырып, интегралдауыш шығу кернеуі амплитудасының тоқ амплитудасына тәуелділігін айырыңыз
6.3.10 «Теориялық мәліметтер» бөлімінде келтірілген формулалар бойынша магнит индукциясы мен магнит өрісі кернеулілігінің сәйкес мәндерін есептеп, 6.4 суретінде В(Н) графигін құрастыр.
6.3.11 Кестедегі екі көршілес мәндер бойынша магнит өтімділігін есептеп шығарыңыз
,
мұндағы 0 = 410-7 –бостықтың магниттік өтімділігі.
r әрбір шығарылған мәнді кернеуліктің орташа мәніне қатыстыра отырып 6.4 суретінде (Н) графигін құрастырыңыз
.
6.4 Сурет
6.1 Кесте
Iмакс, мА
|
Uмакс, мВ
|
Н, А/м
|
В, Тл
|
|
Нср, А/м
|
10
|
|
|
|
|
|
20
|
|
|
|
|
|
30
|
|
|
|
|
|
40
|
|
|
|
|
|
50
|
|
|
|
|
|
60
|
|
|
|
|
|
70
|
|
|
|
|
|
80
|
|
|
|
|
|
90
|
|
|
|
|
|
100
|
|
|
|
|
|
Бақылау сұрақтары
1 Магниттік өріс пен магниттік тізбектің басты сипаттамаларына анықтама беріңіз
2 Магниттік тізбек дегеніміз не?
3 Гистерезис құбылысына анықтама беріңіз
4 Магниттенудің негізгі қисығы дегеніміз не?
5 Гистерезис тұзағы эксперементалды түрде қалай пайда болады?
6 Ферромагнетиктердің қандай түрлері бар? Оларға анықтама беріңіз? Олар қайда қолданылады?
7 Ферромагнитті және ферромагнитті емес материалдардың айырмашылығы неде?
8 Гистерезистің шекті тұзағына тән нүктелер мен облыстарын атаңыз.
Достарыңызбен бөлісу: |