MATERIALE ELECTROTEHNICE
Lucrarea 7-
-LABORATOR
Det ermi nar ea principalel or propriet ăţi ale feritelor magnetic moi.
Lu cr ar ea co ns tă în ev al ua re a ca nt it at iv ă a mă ri mi lo r ca re ca ra ct er iz ea ză fenomenele de magnetizare şi de conducţie în feritele magnetic moi şi determinarea variaţiei unora din aceste mărimi în funcţie de temperatură. Feritele magnetic moi sunt materiale magnetice folosite în construcţia miezurilor care lucrează în condiţii de magnetizare la frecvenţe înalte (sute, mii de kHz). Acestea sunt compuşi ai oxidului de fier (Fe
2
O 3 ) şi ai unor materiale bivalente ca MnO, NiO,
ZnO, MgO, CnO, LiO, etc. Fe rit el e au re zis tiv it ate a el ec tri că foa rte mar e (10 --10
6
Ωm ), pie rde ril e pri n cu re nţi
turbionari sunt reduse (chiar în domeniul frecvenţelor înalte de magnetizare). Faţă de materialele magnetice metalice, feritele au valori mai reduse ale inducţiei de saturaţie şi permeabilităţii magnetice. Caracteristicele magnetice ale feritelor depind de pur ita te a şi ra por tu l el em en te lor co mpo ne nte (ca re de te rmi nă ma gne ti zaţ ia de sa tur aţ ie , an iz ot ro pi a şi te mp era tu ra Cu ri e) şi de pa ra me tr ii te hn ol og ii lo r de pres inter izare, măci nare şi sinte rizare ( care influen ţea ză proces ul de cristalizare , dec i implicit valoarea câmpului coercitiv). Frec ven ţa maxi mă de luc ru a ferit elor este
o cara cte rist ică imp orta ntă . Pes te
această frecvenţă permeabilitatea scade rapid iar pierderile sunt considerabile. Temperatura Curie este temperatura critică deasupra căreia un corp feromagnetic devine paramagnetic. Determinarea rezistivităţii electrice a feritei cu miez de tip E 42/15 (Elferită A5 (MZ6)) se face prin metoda celor patru sonde, folosind efectul Seebeck, utilizat şi la semiconductoare, unde relaţia de calcul este
ρ=
U I
2πs
dedusă pentru medii semiinfinite şi omogene, unde s=1,6mm.
Realizăm următorul circuit
mV
s
A1
>>
şi citind indicaţiile aparatelor (determinăm U şi I ) calculăm rezistivitatea feritei, care trebuie să se încadreze în jurul valorilor de 10
6
--10 8 Ωm.
Determinarea variaţiei inducţiei magnetice de saturaţie (B s ) cu temp eratura
Pentru ace astă lucrare
folosim ferit a mangan-zin c, tip tor, cu dim ensiunil e Ø=20m m ,
gr os im ea g= 5m m, în ăl ţi me a h= 10 mm . Pe ac ea st ă fe ri tă se mo nt ea ză bo bi na de magnetizare şi bobina de măsură, cuplată la fluxmetru. Circuitul realizat pentru efectuarea acestor măsurători va fi următorul:
R
K F
= 36V A
Curentul în circuitul de alimentare va fi modificat ( crescut) până se obţine B
saturaţie
o
la temperatura iniţială de 20 C. Inducţia se determină citind indicaţia fluxmet variaţia curentului prin bobina de alimentare de la +I la –I (rotind comutatorul K cu 180 o ). Prin bobina de măsură va rezulta o variaţie de flux ΔΦ=2BNA unde N-numărul de spire al bobinei, A-aria secţiunii miezului care pe scala aparatului va avea valoarea ΔΦ=k F α unde k F - constanta fluxmetrului iar α- unghiul de variaţie a indicaţiei aparatului, deci ΔΦ=2BNA= k F α =>B= k F α/2NA= α/55[T]
rului, după
Prin măsurări repetate, s-a ajuns experimental la o valoare a variaţiei fluxului de α=18 diviziuni (deci B=0,327T), la o valoare a curentului I=1,5A. o
De la această valoare a inducţiei magnetice de saturaţie, la 20
C, se creşte temperatura în
vasul cu ulei siliconic în care se află şi dispozitivul nostru ( miezul de ferită cu cele două bobine ) din 20
o
C în 20 o C, iar de la 160
o
C secreşte din 2
o
C în 2 o C.
În urma măsurătorilor, rezultă următoarele valori: Temperatura
α
Bs
o
div 18 18 16 15 14 10 8 2 0
T 0,32 0,32 0,29 0,27 0,25 0,18 0,14 0,036 0
C 20 40 60 80 100 120 140 160 161
B =f(T 0 ,4 0 ,3 0 ,2 0 ,1 0 0
Deaici se constată că la 160
o
50
100
510
200
C inducţia magnetică de saturaţie devine 0, deci temperatura o
Curieo determinată este Tc=161 (160 C) .
C, apropiată de cea specificată în tabelele de prezentar
