Kamil Mrozek ID-MT-42/zespół 5 16.06.2011 rok
SPRAWOZDANIE z ćw. 34
Temat: WYZNACZANIE PODATNOŚCI MAGNETYCZNEJ χ PARAMAGNETYKÓW
I DIAMAGNETYKÓW.
1.Wstęp.
Celem ćwiczenia było wyznaczenie podatności magnetycznej χ dla czterech podanych próbek:
-węgiel c,
-mosiądz Mo,
-miedź Cu,
-aluminium Al.
Po wykonaniu odpowiednich pomiarów mieliśmy ustalić, które z próbek są paramagnetykami a które diamagnetykami.
Do wyznaczenia poszczególnej podatności musieliśmy sporządzić wykres F(H^2). Tą czynność zrobiliśmy specjalnie to tego typu laboratorium przygotowanym układzie pomiarowym. Przed mierzeniem podatności zmierzyliśmy średnicę poszczególnych próbek. Następnie po kolei próbki były wkładane do układu pomiarowego i dokonywaliśmy pomiaru.
Układ pomiarowy.
Podczas tego laboratorium użwaliśmy specjalnie do tego przystosowanie wagi próbka była umieszczana w uchwycie. W trakcie badania zwiększaliśmy natężenie co 2A i dla każdej wartości napięcia zapisywaliśmy 6 wartości. Później wszystkie wyniki były wprowadzone i przetworzone przez Origina.
Przebieg ćwiczenia.
-nauka obsługi programu komputerowego i zapoznanie się z metodą badania próbek,
-przystąpienie do wykonania ćwiczenia, włączenie programu komputerowego,
-pomiar średnic próbek,
-pomiar każdej próbki na stanowisku laboratoryjnym,
-wyskalowanie wagi/ustawienie zera,
-zrobienie pomiarów dla każdej próbki,
-zrobienie 6 pomiarów dla każdej próbki i dla każdej wartości napięcia (skok napięcia co 2A),
-stworzenie wykresu za pomocą Origina.
Wyniki pomiarów
reszta danych zawarta jest w dołączonych plikach exela.
Aluminium
I[A] |
Srednie F [uN] |
H[A/m] |
H^2[A^2/m^2] |
F[N] |
0 |
-2,3 |
0 |
0 |
-2,3E-06 |
2 |
-1 |
3,74E+7 |
1,4E+15 |
-1E-06 |
4 |
5 |
7,64E+7 |
5,84E+15 |
5E-07 |
6 |
1,68 |
1,07E+8 |
1,16E+16 |
1,68E-05 |
8 |
1,68 |
1,45E+8 |
2,1E+16 |
1,68E-05 |
10 |
3,33 |
1,79E+8 |
3,21E+16 |
3,33E-05 |
12 |
4,57 |
2,14E+8 |
4,59E+16 |
4,57E-05 |
14 |
6,73 |
2,46E+8 |
6,09E+16 |
6,73E-05 |
16 |
8,8 |
2,79E+8 |
7,77E+16 |
8,8E-05 |
18 |
8,5 |
3,03E+8 |
9,2E+16 |
8,5E-05 |
Węgiel
I[A] |
Srednie F [uN] |
H[A/m] |
H^2 [A^2/m^2] |
F[N] |
0 |
1,83 |
0 |
0 |
1,83E-06 |
2 |
-2 |
3,74E+7 |
1,4E+15 |
-2E-05 |
4 |
-5,2 |
7,64E+7 |
5,84E+15 |
-5,2E-05 |
6 |
-1,9 |
1,07E+8 |
1,16E+16 |
-1,9E-04 |
8 |
-2,6 |
1,45E+8 |
2,1E+16 |
-2,6E-04 |
10 |
-3,4 |
1,79E+8 |
3,21E+16 |
-3,4E-04 |
12 |
-4,9 |
2,14E+8 |
4,59E+16 |
-4,9E-04 |
14 |
-2,72 |
2,46E+8 |
6,09E+16 |
-2,72E-04 |
16 |
-6,2 |
2,79E+8 |
7,77E+16 |
-6,2E-04 |
18 |
-7,2 |
3,03E+8 |
9,2E+16 |
-7,2E-04 |
Miedź
I[A] |
Srednie F [uN] |
H[A/m] |
H^2[A^2/m^2] |
F[N] |
0 |
6 |
0 |
0 |
6E-06 |
2 |
-5,5 |
3,74E+7 |
1,4E+15 |
-5,5E-06 |
4 |
-1,6 |
7,64E+7 |
5,84E+15 |
-1,6E-05 |
6 |
-1,5 |
1,07E+8 |
1,16E+16 |
-1,5E-05 |
8 |
-1,5 |
1,45E+8 |
2,1E+16 |
-1,5E-05 |
10 |
-2,3 |
1,79E+8 |
3,21E+16 |
-2,3E-05 |
12 |
-4 |
2,14E+8 |
4,59E+16 |
-4E-05 |
14 |
-3,1 |
2,46E+8 |
6,09E+16 |
-3,1E-05 |
16 |
-2 |
2,79E+8 |
7,77E+16 |
-2E-05 |
18 |
-4,9 |
3,03E+8 |
9,2E+16 |
-4,9E-05 |
Mosiądz
I[A] |
Srednie F [uN] |
H[A/m] |
H^2[A^2/m^2] |
F[N] |
0 |
217 |
0 |
0 |
2,17E-06 |
2 |
114 |
3,74E+7 |
1,4E+15 |
1,14E-04 |
4 |
641 |
7,64E+7 |
5,84E+15 |
6,41E-04 |
6 |
1456 |
1,07E+8 |
1,16E+16 |
1,456E-03 |
8 |
2092 |
1,45E+8 |
2,1E+16 |
2,092E-03 |
10 |
2985 |
1,79E+8 |
3,21E+16 |
2,985E-03 |
12 |
3908 |
2,14E+8 |
4,59E+16 |
3,908E-03 |
14 |
4729 |
2,46E+8 |
6,09E+16 |
4,729E-03 |
16 |
5688 |
2,79E+8 |
7,77E+16 |
5,688E-03 |
18 |
6138 |
3,03E+8 |
9,2E+16 |
6,138E-03 |
Badane próbki miały średnice :
Al - d = 9,5 [mm] S0=7,08*10-5m2
Mo - d = 9,93 [mm] S0=7,74*10-5m2
Cu - d = 9,87 [mm] S0=7,65*10-5m2
C - d = 9,43 [mm] S0=6,98*10-5m2
Wartość siły jako funkcję zależną od H2
Wykonany wykres w Originie opart jest na danych zależności siły F od wartości kwadratów natężenia pola magnetycznego. Obliczenia zostały zrobione metodą najmniejszych kwadratów. Z wykresów możemy wyznaczyć podatność magnetyczną.
Parametr B odczytany z wykresów:
Al - B= 1,17016*10-16±1,57741*10-18
Mo -B= 6,82725*10-15±1,37739*10-16
Cu - B= -3,89936*10-16±3,99473*10-18
C - B= -7,75479*10-15±5,7136*10-17
Zatem z obliczeń wg wzoru powyżej wynika:
Al - χ=2,63*10-6
Mo -B= 1,4*10-4
Cu - χ=-8,12*10-7
C - χ=-1,77*10-5
Wnioski
Na samym początku mieliśmy problem z ustawieniem dokładnie napięcia na urządzeiu co mogło być spowodowane tym że urządzenie ma już swoje lata i dobiega koniec jego żywotności albo jakimś przeciążeniami w sieci w budynku.
Wyniki naszych pomiarów dały nam wiedzę że
-paramagnetykiem jest aluminium i mosiądz,
-diamagnetykami jest miedź i egiel.
Wyniki nie są zbytnio doskonałe co wpływa na to wyżej wyminiony problem z urządzeniem, może wpływać również błąd operatora, drgania (bliskie sąsiedztwo trakcji tramwajowej). Czego skutkiem było niemożliwość ustawienia dokładnie wartości co 2A. Jednak możemy powiedzieć że ćwiczenie wykonaliśmy sprawnie w dość dobrym czasie.
Wyszukiwarka