Описание экспериментальной установки
Лабораторная работа проходила с использованием магнитного структуроскопа МС-20Б. Установка состоит из электронного блока и датчика. Вид электронного блока показан на рисунке 3:
Рисунок 3 – Общий вид электронного блока
Также были использованы размагничивающая катушка, по которой пропускали переменный ток, для размагничивания образцов, и сами коэрцитивные образцы (10 штук: К1-К10).
Результаты экспериментальных исследований
Перед работой были размагничены образцы. Чтобы они не влияли друг на друга, их разложили на некотором расстоянии относительно других образцов. С помощью датчиков были измерены средние ЭДС в каждом изделии в двух направлениях – вдоль и поперек. ЭДС измерялись каждый раз с увеличением силы тока в 1, 3, 5, 7, 9, 11 раз. Данные измерения приведены в таблице 1:
Таблица 1 – Полученные данные
|
№ образца |
|||||||||
К1 |
К2 |
К3 |
К4 |
К5 |
К6 |
К7 |
К8 |
К9 |
К10 |
|
ЭДС I1 - ← |
25 |
25 |
10 |
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
ЭДС I1 - ↑ |
20 |
5 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
ЭДС I1ср |
22.5 |
15 |
6 |
5.5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
ЭДС I3 - ← |
57 |
50 |
63 |
60 |
7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
ЭДС I3 - ↑ |
57 |
51 |
56 |
54 |
4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
ЭДС I3ср |
57 |
50.5 |
59.5 |
57 |
5.5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
ЭДС I5 - ← |
67 |
60 |
71 |
72 |
25 |
14 |
3 |
10 |
0 |
0 |
ЭДС I5 - ↑ |
70 |
62 |
72 |
72 |
15 |
12 |
0 |
2 |
0 |
0 |
ЭДС I5ср |
68.5 |
61 |
71.5 |
72 |
20 |
13 |
1.5 |
6 |
0 |
0 |
ЭДС I7 - ← |
73 |
60 |
75 |
74 |
30 |
20 |
11 |
15 |
2 |
4 |
ЭДС I7 - ↑ |
78 |
64 |
75 |
75 |
20 |
18 |
4 |
8 |
1 |
3 |
ЭДС I7ср |
75.5 |
62 |
75 |
74.5 |
25 |
19 |
7.5 |
11.5 |
1.5 |
3.5 |
ЭДС I9 - ← |
74 |
59 |
74 |
74 |
33 |
20 |
14 |
16 |
5 |
6 |
ЭДС I9 - ↑ |
79 |
67 |
77 |
77 |
25 |
19 |
7 |
10 |
4 |
5 |
ЭДС I9ср |
76.5 |
63 |
75.5 |
75.5 |
29 |
19.5 |
10.5 |
13 |
4.5 |
5.5 |
ЭДС I11 - ← |
77 |
62 |
75 |
74 |
40 |
28 |
15 |
16 |
6 |
7 |
ЭДС I11 - ↑ |
84 |
68 |
79 |
76 |
30 |
19 |
8 |
10 |
6 |
7 |
ЭДС I11ср |
80.5 |
65 |
77 |
75 |
35 |
23.5 |
11.5 |
13 |
6 |
7 |
Hc, A/cм |
2.7 |
2.9 |
6.3 |
6.1 |
13.7 |
19.8 |
29.2 |
36.8 |
38.2 |
46.6 |
Где I1, I3, I5, I7, I9, I11 – значения силы тока, при котором проходят измерения эдс (I1 = I, I3 = 3*I, I5 = 5*I и т.д.),
←, ↑ - направление положения датчика на образце при опыте.
График зависимости ЭДС от коэрцитивной силы представлен на рисунке 4:
Рисунок 4 – График зависимости ЭДС от коэрцитивной силы
Заключение
В ходе данной лабораторной работы был изучен эффект Баркгаузена в структуроскопии ферромагнитных материалов, а также изучено оборудование для регистрации параметров эффекта Баркгаузена. С помощью магнитного структуроскопа МС-20Б при различных значениях тока перемагничивания были сняты показания среднего ЭДС, и определена связь показаний прибора с коэрцитивной силой комплекта образцов. В некоторых случаях прибор показывал нулевые значения ЭДС. Это означает, что силы тока перемагничивания было недостаточно, чтобы произошел скачок Баркгаузена. При увеличении силы тока, намагничивающее поле достигает определенного значения критического поля Н0 и происходит скачок Баркгаузена, что и приводит к увеличению ЭДС.
Список использованной литературы
1. Ломаев Г. В. Эффект Баркгаузена и его использование в технике контроля и измерения: Учебное пособие. Ижевск: Изд. ИМИ, 1984. 113 с.
2. Рудяк В. М. Процессы переключения в нелинейных кристаллах. М.: Наука, 1986.