Laboratorium z fizyki
Pomiar punktu Curie ferromagnetyków

1.Zasada pomiaru

Pomiar polegał na wyznaczeniu temperatury Curie metodą transformatora. Przez uzwojenie pierwotne transformatora, będące równocześnie spiralą grzejną przepuszczano prąd zmienny, i odczytywano napięcie na uzwojeniu wtórnym w funkcji temperatury. Temperaturę, przy której następuje gwałtowny spadek napięcia w uzwojeniu wtórnym, na skutek zmiany charakteru rdzenia ( z ferromagnetyka w paramagnetyk) nazywamy temperaturą Curie. Ćwiczenie polegało na wyznaczeniu tej temperatury.

2.Schemat układu pomiarowego

gdzie : C - cewka

S - spirala grzewcza

P. - rdzeń ferromagnetyczny

3.Tabele pomiarowe

Tab.1 Charakterystyka termopary Fe - konstantan

°C	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

Tab.2 Pomiary

E [mV] Napięcie Termopary	T [°C] Temperatura	U [mV] Napięcie na uzwojeniu wtórnym
4	95	118
6	131	120
8	167	121
10	203	122
12	239	125
14	275	129
16	310	135
16,1	312	136
16,2	314	136
16,3	316	136
16,4	317	137
16,5	319	137
16,6	321	138
16,7	323	138
16,8	326	139
16,9	328	139
17	330	140
17,1	332	140
17,2	333	141
17,3	335	141
17,4	337	142
17,5	339	143
17,6	341	143
17,7	342	144
17,8	344	145
17,9	346	146
18	347	147
18,1	348	147
18,2	350	148
18,3	352	148
18,4	354	150
18,5	356	151
18,9	362	156
19	364	157
19,2	367	158
19,4	371	161
19,6	374	164
19,8	378	166
20	381	168 – Punkt Curie
20,1	383	167
20,2	385	112
20,3	387	93
3,620547247 – Odchylenie Standardowe	64,71390945 – Odchylenie Standardowe	15,29060349 – Odchylenie Standardowe

4. Sposób obliczenia temperatury:

Temperaturę obliczyłem korzystając z proporcji:

$$\frac{E_{1}}{t_{1}} = \ \frac{E_{2}}{t_{2}}$$

Gdzie:

E₁ - napięcie odczytane z tabeli

t₁ – temperatura odpowiadająca napięciu odczytanemu z tabeli np. dla 4,27 [mV] jest to 80 [°C]

E₂ – napięcie termopary z miernika

$$t_{2} = \ \frac{t_{1} \times \ E_{2}}{E_{1}} + \ t_{0} = \ \frac{80\ \times 4}{4,27} + 20\ \approx 95$$

5. Wykres

6. Uwagi i wnioski.

Na wykresie zrezygnowałem z zaznaczania błędów pomiaru w okolicy punktu Curie ponieważ zamazałoby to rysunek. W tej części krzywa wykresu prawie idealnie pokrywa się z naznaczonymi punktami. Tego typu zależność jest zawsze liniowa a jak wiadomo do wykreślenia prostej wystarczą jedynie dwa punkty, dla uniknięcia błędów zaznaczyłem wszystkie pomiary dla całkowitych wartości napięcia termopary. Zaś punkt Curie to 381 °C czyli 654 ° K