Referat Fizica. Materiale Ferimagnetice

label Referate autorenew 2025-09-29, 16:56 history_edu sebivaduva
Laborator Materiale nr.1Bailescu Vlad20 Decembrie 1999 Grupa 422C Materiale Ferimagnetice Scopul lucrarii:Scopul acestei lucrari este determinarea proprietatilor magnetice ale feritelor, n speta dependenta permeabilitatii magnetice a acestora functie de frecventa si de intensitatea cmpului magnetic n material. Desfasurarea lucrarii: 1.Permeabilitatea complexa relativaPrincipiul de masura este urmatorul: se determina valorile inductantei unei bobine cu miez si a unei bobine fara miez, identica cu prima, la diferite frecvente, din aceste masuratori rezultnd partea reala a permeabilitatii magnetice a miezului. Pentru determinarea partii imaginare a permeabilitatii se fac masuratori asupra factorului de calitate al celor doua bobine. a) Se determina capacitatea parazita a bobinei cu miez Lm1 folosind Q-metrul. Pentru aceasta se cupleaza Lm1 la bornele marcate cu Lx ale Q-metrului si se face acordul acestuia la 2 frecvente apropiate (f1 = 230 KHz si f2 = 240 KHz), notndu-se valorile corespunzatoare ale capacitatii condensatorului variabil intern al Q-metrului la acord (Cv1 si Cv2). Valorile masurate se trec n Tabelul 1.Tabelul 1.Bobina Lm1f [KHz]230240Cv [pF]358325Valoarea capacitatii parazite a bobinei Lm1 se calculeaza cu relatia: Cp=46,42 pFb) Se estimeaza frecventa proprie de rezonanta a bobinei cu miez Lm1 masurnd inductanta acesteia la frecventa joasa LJ cu puntea de masura BM 509 (frecventa la care lucreaza aceasta punte este de 800 Hz). Frecventa proprie de rezonanta a bobinei Lm1 se calculeaza cu relatia: Se obtine Lj= 1,2 mH si deci fpr_rez=674,68 KHz c) Cu ajutorul Q-metrului si a Z-metrului se vor face masuratori asupra bobinelor Lm1 si Lo1 la diferite frecvente dupa cum urmeaza:Bobina Lm1 se va conecta la bornele marcate cu Lx ale Q-metrului, iar la bornele Cx se va cupla cte unul dintre condensatoarele auxiliare Caux de pe masa de lucru dupa cum este prezentat n Tabelul 2. Acordul Q-metrului se face de data aceasta din frecventa, notndu-se valoarea acesteia pentru fiecare valoare a capacitatii de acord Cacord = Cv + Caux. Aceste valori ale frecventei se nscriu n Tabelul 2, mpreuna cu valorile corespunzatoare ale factorului de calitate Qbm al bobinei cu miez Lm1 indicate de aparat pentru fiecare dintre cele 8 masuratori.Pentru fiecare frecventa determinata anterior se va efectua cte o masuratoare asupra bobinei fara miez Lo1 folosind Z-metrul, notndu-se n Tabelul 2 modulul impedantei Zo si unghiul de faza o ale acesteia.Tabelul 2.Bobina Lm1Cv [pF]80100200450450450450450Caux [pF]0000220110022004045Cacord = Cv + Caux [pF]80100200450670155026504495
Qbm404982130130160175175f [KHz]4604193052061721148765Bobina Lo1Zo [ ]302620141286,44,8 []82,582,5808080798080CalculeLm1 [ H]947,8986,3110612031196122212421321rm1 [ ]68,4552,9625,8311,979,945,463,873,08k1,361,311,181,091,061,031,0171,01Lo1 [ H]10,299,7910,2810,6510,9310,9611,5311,57 '67,3476,4590,52103,2102,7108,2105,8112,97 ''2,171,921,130,690,660,500,440,47Qm= / 31,239,779,5148,7154214,4240236,4Pentru calculele din ultima sectiune s-au folosit formulele: k = 1 + 2Lm1CPReprezentarea grafica a dependentelor: '(f): ''(f) Qm(f) 2.Masurarea permeabilitatii reversibile:Principiul de masura este urmatorul: folosind o bobina cu miez nchis avnd 2 nfasurari (primar si secundar) se determina valoarea inductantei uneia dintre nfasurari (cea primara) la diferite valori ale intensitatii cmpului magnetic n miez. Valoarea acestuia din urma se stabileste prin modificarea intensitatii unui curent continuu aplicat nfasurarii secundare a bobinei. Se utilizeaza o bobina cu miez de ferita toroidal cu D = 53 mm, d = 31 mm si h = 15 mm, avnd 2 nfasurari: cea primara cu Np = 35 spire si cea secundara cu Ns = 20 spire. nfasurarea primara se noteaza cu Lm2 si reprezinta inductanta de masurat.Tabelul 3nfasurarea Lm2Is [mA]050100150200300400Zm2 [ ]225490450420380325260CalculeH [A/m]00,370,751,131,512,273,03Lm2[ H]71615601433133712101035828L02[ H]1,921,921,921,921,921,921,92 'rev372,9812,5746,3696,3630,2539,06431,2Pentru ultima sectiune din tabelul 3 s-au folosit relatiile: unde f=50 KHz,Lo2 reprezinta valoarea inductantei nfasurarii primare considerate fara miez, le si Ae sunt parametrii torului de substitutie pentru bobina Lo2, si se calculeaza cu relatiile: Ae=165 mm2 si le=131,88 mmSe va reprezenta grafic dependenta 3.Masurarea permeabilitatii aparente:Principiul de masura este acelasi cu cel de la punctul 1, si anume se determina inductanta si factorul de calitate pentru o bobina cu miez si pentru aceeasi bobina fara miez. Se utilizeaza o bobina cu N = 30 spire, avnd ca miez o bara de ferita Mn Zn. Bobina cu miez se noteaza cu Lm3, iar aceeasi bobina, considerata fara miez, se noteaza cu Lo3.a) Se masoara la frecventa f = 2,525 MHz cu ajutorul Q-metrului bobina Lo3 (cea fara miez) folosindu-se un condensator auxiliar Caux = 220 pF care se conecteaza la bornele Cx. Se noteaza valoarea la acord a capacitatii condensatorului variabil intern (capacitatea de acord fiind Cacord = + Caux) si valoarea factorului de calitate al bobinei . Se determina inductanta bobinei foflosind relatia: se gaseste: b) Se deconecteaza Caux si se introduce miezul astfel nct jumatatea lui sa corespunda cu jumatatea nfasurarii, refacndu-se acordul la aceeasi frecventa ca si la punctul a). Se noteaza valoarea la acord a capacitatii condensatorului variabil , precum si factorul de calitate . Se calculeaza inductanta bobinei cu formula: se gaseste: Se completeaza Tabelul 4 cu marimile determinate.c) Se repeta punctul b) aseznd miezul n asa fel nct un capat al sau sa corespunda cu un capat al nfasurarii. Se determina, n urma acordului, valorile si . Se calculeaza folosind o relatie analoga celei de la punctual b. Se completeaza Tabelul 4.Se gaseste Tabelul 4.Punctul a)Punctul b)Punctul c) [ H] [ H] [ H]
1085,248576,4714056,8193 0,070,052 0,5350,599d) Se calculeaza partile reala si imaginara ale permeabilitatii aparente complexe relative n cazurile de la punctele b) si c) folosind relatiile: