Rok akademicki 2003/2004	LABORATORIUM Z FIZYKI
Nr ćwiczenia: 68	Pomiar punktu Curie ferromagnetyków
Wydział: W.B. i I.Ś. Grupa: 2.3 6 lab	Robert Wachowski
Data wykonania: 16.10.2003 r.	OCENA		Data zaliczenia	Podpis
	Teoria
	Sprawozdanie

1. ZASADY POMIARU

Pomiar punktu Curie t_c wykonuje się w układzie przedstawionym na rys. 1. Za pomocą autotransformatora ustawiamy wartość prądu I₁ równą 2,5 A.

Wartość tego prądu utrzymujemy niezmienną w czasie całego ćwiczenia.

Sprawdzamy zamocowanie termoelementu i zasklepiamy drugi koniec rury szklanym korkiem. Mierzymy napięcie na uzwojeniu wtórnym U w funkcji napięcia termopary E aż do zaobserwowania gwałtownego spadku napięcia na uzwojeniu wtórnym. Ponieważ w pierwszej fazie pomiarów temperatura (a tym samym napięcie termopary) bardzo szybko wzrasta, zaleca się następującą procedurę pomiarową:

• w czasie szybkiego wzrostu napięcia termopary E (w przedziale 3-17 mV) rejestrować wyniki co 2 mV napięcia termopary, powyżej zaś co 0,1 mV, aż do zarejestrowania efektu

• w początkowym przedziale wartości E (0-3 mV) wskazania zmieniają się bardzo szybko i ich rejestrację można pominąć.

• W czasie trwania pomiarów powinien być włączony wentylator. Po zakończeniu pomiarów wyłączyć zasilanie.

Odczytywane z urządzeń pomiarowych wartości wstawiamy do tabeli 1.

2. SCHEMAT UKŁADÓW POMIAROWYCH

Rys. 1. Układ pomiarowy do wyznaczania punktu Curie.

3. OCENA DOKŁADNOŚCI POJEDYŃCZYCH POMIARÓW

Błędy pomiaru urządzeń:

DIGITAL VOLTMETER TYPE V 541

ΔE = ± 0,05% wartości mierzonej + 0,01mV

MULTIMETER TYPE V 531

ΔU = ± 0,2 wartości mierzonej + 1,0 mV

4. TABELE POMIAROWE

Tabela 1

Temperatura	Napięcie termopary		Napięcie na uzwojeniu wtórnym
t [^oC]	E [mV]	ΔE [mV]	U [mV]	ΔU [mV]
54,4	3	±0,0115	95	±1,190
90,7	5	±0,0125	96	±1,192
127,0	7	±0,0135	98	±1,196
163,2	9	±0,0145	100	±1,200
199,5	11	±0,0155	104	±1,208
235,8	13	±0,0165	107	±1,214
272,0	15	±0,0175	111	±1,222
308,3	17	±0,0185	116	±1,232
310,1	17,1	±0,0186	116	±1,232
311,9	17,2	±0,0186	117	±1,234
313,8	17,3	±0,0187	117	±1,234
315,6	17,4	±0,0187	118	±1,236
317,4	17,5	±0,0188	118	±1,236
319,2	17,6	±0,0188	119	±1,238
321,0	17,7	±0,0189	119	±1,238
322,8	17,8	±0,0189	118	±1,236
324,6	17,9	±0,0190	104	±1,208
326,5	18	±0,0190	69	±1,138
328,3	18,1	±0,0191	52	±1,104
330,1	18,2	±0,0191	46	±1,092
331,9	18,3	±0,0192	44	±1,088
333,7	18,4	±0,0192	42	±1,084
335,5	18,5	±0,0193	41	±1,082
337,3	18,6	±0,0193	41	±1,082
339,1	18,7	±0,0194	40	±1,080
341,0	18,8	±0,0194	40	±1,080
342,8	18,9	±0,0195	40	±1,080
344,6	19	±0,0195	40	±1,080

Tabela 2 Charakterystyka termometryczna termoelementu Fe-konst według PN-59/m-53854 (E wyrażono w mV)

^oC	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
0	0	0,52	1,05	1,58	2,11	2,65	3,19	3,73	4,27	4,82
100	5,37	5,92	6,47	7,03	7,59	8,15	8,71	9,27	9,83	10,39
200	10,95	11,51	12,07	12,63	13,19	13,75	14,31	14,87	15,43	15,99
300	16,55	17,11	17,67	18,23	18,79	19,35	19,91	20,47	21,03	21,59

5. RACHUNEK BŁĘDÓW

Błędy pomiaru urządzeń (dla siódmego odczytu):

DIGITAL VOLTMETER TYPE V 541

Napięcie termopary E = 15,0 mV

ΔE = ± 0,05% wartości mierzonej + 0,01 mV

ΔE = ± 0,05% × 15,0 + 0,01 = ±0,0175 mV

MULTIMETER TYPE V 531

Napięcie na uzwojeniu wtórnym U = 111,0 mV

ΔU = ± 0,2% wartości mierzonej + 1,0 mV

ΔU = ± 0,2% × 111,0 + 1,0 = ±1,222 mV

6. ZESTAWIENIE WYNIKÓW POMIARÓW

Z wykresu przedstawionego na następnej stronie możemy stwierdzić, że temperatura Curie dla badanego materiału wynosi 321C + 26C, czyli 714 K.

Na podstawie temperatury Curie możemy zidentyfikować materiał, z którego wykonany jest rdzeń ferromagnetyczny. W naszym przypadku jest to najprawdopodobniej stop niklu i molibdenu.

8. UWAGI I WNIOSKI

Wykres sporządzony na podstawie wyników przeprowadzonych pomiarów w dużym stopniu odpowiada wykresowi teoretycznemu. Widać na nim dokładnie kiedy wartość napięcia na uzwojeniu wtórnym osiąga wartość maksymalną. Moment ten nazywa się punktem Curie. Występuje w nim przemiana z fazy ferromagnetycznej do paramagnetycznej.

Zaokrąglić błędy do dwóch miejsc po przecinku

Na pierwszym rysunku brakuje kilku kropek

Dostałem za takie jak jest 3+ (kropki dorysowałem )

Rys. 2. Przebieg zmian napięcia na uzwojeniu wtórnym transformatora w funkcji temperatury

5

Atr

~220 V

mV

A~

mV

cewka

spirala grzewcza

rdzeń ferromagnetyczny

Termopara Fe - konst.

1

2

3

4

I₂

I₁

---