Порядок выполнения лабораторной работы. 1. Провести измерения L и tgdM катушек индуктивности с ферритовыми сердечниками на фиксированной частоте при комнатной температуре (кассета с образцами
1. Провести измерения L и tgdM катушек индуктивности с ферритовыми сердечниками на фиксированной частоте при комнатной температуре (кассета с образцами выдается преподавателем). По полученным результатам рассчитать значение μ (см. расчетные формулы).
Образцы:
Первый канал: Кольцевой феррит 1200НН – размер кольца: dB = 3 мм, dH = 5 мм, толщина h = 4 мм, число витков N = 50
Второй канал: Кольцевой феррит М2000НМ7 – размер кольца: dB = 6 мм, dH = 9 мм, толщина h = 6 мм, число витков N = 100
Катушка индуктивности с кольцевым сердечником имеет следующую индуктивность:
Важно: При измерении параметров, сначала установите измерение L и подберите правильный диапазон (помните, что время измерения прибора составляет 5 сек.). После получения корректного значения индуктивности, переключите прибор на измерение tgδ. Для этого параметра также необходимо выбрать корректный диапазон, в котором tgδ является числом больше единицы. При изменении канала процедуру измерения следует повторить строго в той же последовательности. К сожалению, прибор запоминает диапазоны последних измерений и при смене канала необходимо провести их выбор снова.
2. Снять температурную зависимость μ и tgdМ в диапазоне от начальной температуры до 75 0С. Для этого установите последовательно следующий температурный ряд: начальная, 40, 60, 65, 70, 75 0С. Интервал между измерениями должен быть 10 мин для 40 и 60 0С, 5 мин для остальных температур. Для каждой температуры фиксируйте значения индуктивности L и тангенса угла потерь. По окончании измерений отключите нагрев образца и осторожно выньте измерительную кассету с образцами из термокамеры. Измеренные и вычисленные данные заносятся в табл. 7.
Таблица 7
| Т оС | L | tgdM | μ |
Обработку результатов выполнять в пакете MS Excel или Origin. Снятые с прибора данные занести в таблицу и рассчитать дополнительные параметры. Графики температурных зависимостей двух ферритовых сердечников интерполировать B-Spline функцией. Из зависимости μ(Т) оценить точку Кюри, выполнив линейную аппроксимацию экспериментальных точек (см. рис. 15). Вставить графики в отчет, заполнить таблицы данных. Сохранить файл обработки (файл пакета ORIGIN (OPJ) или MS Excel) и отчет с именем: <фамилия И.О.>_8. Рабочая папка: D:/МиЭЭТ/<Номер группы>.
Содержание отчета:
1. Расчетные формулы и таблицы измерений.
2. Графики зависимостей L(T), μ (T), tgdM (Т)
3. Вывод.
Контрольные вопросы
1. Что такое ферримагнетик?
2. Состав и технология производства ферритов.
3. Основные виды потерь в магнитных материалах.
4. Почему ферриты используются на высоких частотах?
5. Объясните зависимость m от температуры. Какие физические процессы происходят в магнитных материалах вблизи температуры Кюри?
6. Объясните зависимость m и tg dМ от частоты электромагнитного поля.
7. Магнитомягкие ферриты: свойства и области применения.
8. Магнитотвердые ферриты: свойства и области применения.
9. Магнитная восприимчивость никеля при температурах 400 и 800 0С равна соответственно 1.25*10-3 и 1.14*10-4. Определить температуру Кюри и магнитную восприимчивость при Т= 600 0С.
10. Определить, сколько витков необходимо намотать на магнитный сердечник длиной 100 мм и диаметром 8 мм, чтобы получить индуктивность катушки L = 10 мГн. Магнитную проницаемость сердечника считать равной 500.
11. Найти индуктивность соленоида, имеющего 200 витков, намотанных на цилиндрический ферритовый сердечник, длиной l = 50 мм и имеющий магнитную проницаемость m = 400. Площадь поперечного сечения основания S = 50 мм2.
Лабораторная работа № 9