Katedra Transportu  

Szynowego 

LABORATORIUM 

ELEKTROTECHNIKI 

 

W

YDZIAŁ 

 

T

RANSPORTU

 

 

 

ĆWICZENIE 

10 

OBWODY MAGNETYCZNE, 

MAGNETYCZNE  POLE ROZPROSZENIA 

 

STRONA

 

1

 Z 

4 

 
 

 

I. 

CEL  



 

Poznanie zjawisk wykorzystywanych do badań magnetycznych nieniszczących , 

 

II. 

ZESTAW OPRZYRZĄDOWANIA DO CWICZENIA 



 

Rdzeń transformatorowy, 



 

Cewka transformatorowa, 



 

Miernik pola magnetycznego, 



 

Próbki stali ferromagnetycznej, 



 

Wzorzec pęknięć powierzchniowych, 



 

Magnes trwały, 



 

Proszek magnetyczny, fluorescencyjny, 



 

Lampa ultrafioletowa. 

 

III.     SPOSÓB POSTEPOWANIA 

1.  Za  pomocą  miernika  pola  magnetycznego  MP-U,  wykonać  pomiary  pola  rozproszenia 

H[A/cm], (zakres ~AC) w szczelinie pomiędzy rdzeniem a zworą oraz w pięciu kierunkach 

od szczeliny, co 5 mm.  

2.  Za  pomocą  miernika  pola  magnetycznego  MP-U,  wykonać  pomiary  szczątkowego  pola 

rozproszenia H[A/cm], (zakres - DC), próbek stali z nieciągłościami materiału. Próbki stali 

uprzednio namagnesować magnesem stałym.  Pomiar przeprowadzić na całej długości tych 

próbek, co 5 mm. W w tabeli pomiarowej podkreślić wynik pomiaru w pobliżu nieciągłości.  

           uwaga: magnes bardzo silnie przyciąga stal. 

3.  Oczyścić  powierzchnie  próbek  stali  wskazanej  przez  prowadzącego  za  pomocą  ręcznika 

papierowego. Próbkę stali położyć na magnesie od strony nieciągłości ( szczeliny), spryskać 

równomiernie  badany  obszar  proszkiem  magnetycznym.  Założyć  okulary  ochronne, 

załączyć  lampę  ultrafioletową,  po  czym  kierować  strumień  światłą  ultrafioletowego  na 

badaną  próbkę  stali.  Zarejestrować  za  pomocą  aparatu  fotograficznego  (sprzęt  foto.  we 

własnym zakresie) obserwowane zjawisko. 

4.  Powtórzyć  obserwację  wykorzystując  zamiast  próbki  stali  –  wzorzec  pęknięć 

powierzchniowych (rys. 3.1). 

 

IV.   WSTĘP TEORETYCZNY 

 

4.1. Wykrywanie nieciągłości (defektoskopia) 

Wykrywanie  nieciągłości  za  pomocą  metod  opartych  na  działaniu  linii  sił  polega  na 

wykrywaniu  lub  na  mierzeniu  magnetycznych  pól  rozproszenia,  które  występują  w  badanych 

przedmiotach (namagnesowanych w odpowiedni  sposób) wskutek lokalnych zmian przenikalności 

w  miejscach  nieciągłości  i  wad.  Poszczególne  metody  różnią  się  między  sobą  głównie  sposobem 

ujawniania pól rozproszenia. 

 

4.1.1. Magnetyczne pole rozproszenia 

Bliższa obserwacja przebiegu linii sił pola magnetycznego w magnesowanym przedmiocie 

(rys.  4.1),  którego  materiał  zawiera  niejednorodności  albo  nieciągłości  magnetyczne  w  wyniku 

istnienia pęknięć lub wtrąceń materiałów słabo lub w ogóle niemagnetycznych, wykazuje, że: 

 

Rys. 4.1. Rozproszenie strumienia magnetycznego w sąsiedztwie pęknięcia powierzchniowego 

 



 

największa  część  linii  sił  omija  trudne  dla  nich  do  przezwyciężenia  miejsce  nieciągłości 

(wady)  wybiera  drogę  przez  pozostały  przekrój  przedmiotu;  dlatego  na  brzegu  pęknięcia 

dochodzi do zagęszczenia linii sił;  



 

część linii sił biegnie swoją drogą początkową, także i przez miejsce wadliwe;  



 

reszta  linii  sił,  zazwyczaj  bardzo  niewielka,  zostaje  już  w  pewnej  odległości  od  wady 

odchylona  od  początkowego  kierunku  przez  utworzone  po  obydwóch  stronach  wady 

bieguny  magnetyczne  i  wychodzi  z  powierzchni  przedmiotu  w  pobliżu  wady,  zgodnie  

z  prawem  załamania  linii  sił  pola  magnetycznego,  prawie  prostopadle  w  otaczającą 

przestrzeń  powietrzną;  zjawisko  to  określa  się  jako  magnetyczny  strumień  rozproszenia  

i może być zaobserwowane np. na pęknięciu powierzchniowym ciała namagnesowanego.  

Na rys. 4.1 można dostrzec strumień taki na danym pęknięciu jest znacznie szerszy niż samo 

pęknięcie, co ma decydujące znaczenie dla wykrywalności wad metodą strumienia rozproszenia. 

Dla  wytworzenia  dobrze  wykrywalnego  strumienia  rozproszenia  jest  jednakże  konieczne, 

aby  miejsce  wadliwe  znajdowało  się  bezpośrednio  na  powierzchni  lub  przynajmniej  tuż  pod 

powierzchnią  przedmiotu.  Jakkolwiek  pola  rozproszenia  tworzą  się  także  i  przy  wadach 

usytuowanych wewnątrz materiału, to jednak są one o wiele słabsze i dlatego nie da się ich wykryć 

na powierzchni (rys. 4.2). Wykrywalny strumień rozproszenia może się zazwyczaj wytworzyć tylko 

wtedy,  gdy wada tworzy z kierunkiem magnetycznych linii sił kąt  od 45° do 90°. Natężenie pola 

rozproszenia  zależy  przy  tym  zarówno  od  indukcji  magnetycznej  B,  jak  i  od  magnetycznych 

własności materiału. 

Według  I.  Krausego  najlepsze  wyniki  otrzymuje  się,  posługując  się  wartością  indukcji, 

znajdującej  się  powyżej  „załamania”  krzywej  magnesowania,  a  więc  przypadającą  na  początek 

nasycenia magnetycznego. Ilość wychodzących w powietrze linii rozproszenia określana jest przez 

oporność  magnetyczną  pozostałego  przekroju  przedmiotu.  Im  większa  jest  ta  oporność,  tym 

silniejsze jest pole rozproszenia, 

 

Rys.  4.2.  Zakłócenie  magnetycznego  strumienia  rozproszenia  przez  wady  położone  pod 

powierzchnią przedmiotu 

Po  przekroczeniu  największej  stromizny  krzywej  magnesowania,  odpowiednio  do 

maksymalnej  przenikalności, oporność magnetyczna rośnie ze zmniejszaniem się przekroju  silniej 

niż poprzednio. Opór magnetyczny otaczającej przestrzeni nie zmienia się przy tym, wskutek czego 

rośnie ilość linii sił w polu rozproszenia. 

 

V. 

OPRACOWANIE WYNIKÓW 



 

Przedstawić  graficznie  uzyskane  wyniki  pomiaru  pola  rozproszenia  wokół  badanej 

szczeliny (transformator), 



 

Zestawić wyniki uzyskane z badania pola rozproszenia wzdłuż badanych próbek stali 

na  wykresie  f(H)  =  l  (  l  –  odległość  w  mm),  zaznaczając  na  wykresie  miejsca 

nieciągłości materiałowych, 



 

Przedstawić i opisać zarejestrowane obrazy z badań metodą magnetyczną proszkową.  

VI. 

ZAGADNIENIA DO ZALICZENIA ĆWICZENIA 



 

Defektoskopia magnetyczne – zastosowanie, 



 

Pole rozproszenia, 



 

Własności magnetyczne materiałów. 

 

VII. LITERATURA 

1.  B. Miedziński „Elektrotechnika podstawy i instalacje elektrotechniczne” PWN Warszawa 2000 

2.  H. Rawa „Elektryczność i magnetyzm w technice” PWN Warszawa 2001 

3.  G.  Łomnicka-Przybyłowska  „Pomiary  elektryczne.  Obwody  prądu  zmiennego”  PWN  

Warszawa 2000 

4.  S. Bolkowski „Teoria obwodów elektrycznych” WNT, Warszawa 2001 

5.  A Chwaleba M. Poniński, A Siedlecki „Metrologia elektryczna” WNT Warszawa 2000 

6.  F. Przezdziecki, „ Elektrotechnika i elektronika” PWN Warszawa 1982 

7.  R. Sikora „Teoria pola elektromagnetycznego” WNT Warszawa 1997