Към съдържанието
bgmateriali.com

Магнитни материали. Теория за доменната структура и намагнитването, хистерезисен цикъл, класификация и таблица с изследване на три ферита

Платен материал - 1 кредит или 3,98 €

Сподели:

Зареждане на оценките…

Откъс от материала

Демо

Така изглежда материалът отвътре — показана е само част от него.

СЪДЪРЖАНИЕ

Заглавна част
Наименование на висшето училище; полета за номер на протокола, име на студента, факултетен номер, група и подгрупа, специалност и подпис на асистента; задание на упражнението: Магнитни материали.

  1. Схема на опитната постановка
    Схема на уредбата, с която се извършва изследването, с означени елементи и измервателни устройства.
  2. Теоретични сведения
    2.1. Индукция в материална среда. Израз за индукцията, създадена от магнитно поле с определен интензитет; магнитна константа; относителна магнитна проницаемост на материала.
    2.2. Величини, описващи поведението в магнитно поле: намагнитване, относителна магнитна проницаемост, магнитна възприемчивост и зависимостта между индукцията и интензитета.
    2.3. Трите групи материали. Парамагнетици и диамагнетици: ниски стойности на проницаемостта и линейна зависимост; защо се наричат немагнитни. Феромагнетици: високи стойности и нелинейна зависимост.

    ...

Заключено съдържание
Купете материала за пълен достъп

Протокол, в който теоретичната част не е формална. Тя заема по-голямата част от документа и обяснява материята по-подробно от повечето учебници.

Протокол по материалознание върху магнитните материали.

Устройство

Три части: схема на опитната постановка, теоретични сведения и опитни данни с резултати.

Теоретичната част

Най-обемната и най-полезната. Изложена е последователно, от общото към частното.

Започва с израза за индукцията в материална среда и с величините, чрез които се описва поведението на материалите в магнитно поле. Оттам идва разделянето на три групи, с ясен критерий: стойност на относителната магнитна проницаемост и вид на зависимостта между индукцията и интензитета.

Следва доменната структура. Обяснено е какво представляват домените, защо магнитният момент на областта е голям, какви са размерите им и защо при липса на външно поле общият момент е нула.

Най-ценното е описанието на двата процеса, които протичат при прилагане на външно поле. Те са разгледани поотделно и подробно: кои домени растат за сметка на кои, защо процесът е необратим, какво се преодолява при преместването на границите и какво се случва, когато този процес приключи. Оттам естествено се стига до насищането.

След това са изведени петте области от кривата на първоначално намагнитване. При всяка е посочено при какви полета се получава, какво става с границите на домените, обратим ли е процесът и как се изменя намагнитването.

Отделна част е посветена на магнитната проницаемост. Дадено е определението ѝ като производна, въведена е диференциалната проницаемост, после началната и максималната, с указание, че именно те се цитират в справочниците, и накрая амплитудната проницаемост с формулата за нея.

Следва разборът на хистерезисния цикъл: защо изобщо се получава, какво става при премахване на полето, какво е остатъчната индукция, коя част от цикъла е крива на размагнитване и при какъв интензитет материалът се размагнитва напълно. Изброени са и трите параметъра, които се определят чрез него, с уточнение за кой цикъл важат те.

Накрая е класификацията. Двата вида материали са съпоставени по магнитна енергия, по вид на хистерезисния цикъл и по приложения, с конкретни примери. Отделно са разгледани металните магнитни материали с ограничението им по честота и двата им основни представителя, както и феритите с начина им на получаване, химическия им състав и двете класификации.

Опитната част

Таблица с изследване на три различни ферита. При всеки са дадени броят навивки, средната дължина, сечението и работните коефициенти, а измерванията са при пет стойности на тока, с изчислени интензитет, индукция и относителна проницаемост. Накрая са посочени и данните за макета.

По таблицата се вижда ясно как с нарастването на тока проницаемостта намалява, което онагледява теорията.

За учащия: готов образец за протокол с изчерпателна теоретична част и с попълнена таблица. Подходящ за подготовка на собствен протокол, за преговор преди защита, за подготовка за изпит и за самопроверка.

За преподавателя: теоретична част, която върши работа и като самостоятелен учебен текст по темата.

протокол
материалознание
магнитни материали
доменна структура
намагнитване
хистерезисен цикъл
магнитна проницаемост
ферити
магнитномеки материали
магнитнотвърди материали

Свързани материали

Изследване на магнитни материали. Методика на измерването, схема на постановката, резултати и сравнителен анализ на три феритни образеца

Протокол, в който акцентът не пада върху теорията, а върху самата работа: как точно се снема кривата, по кои формули се пресмята и какво следва от получените графики. Протокол номер три по материалознание върху изследването на магнитни материали. Шестте части Протоколът е разделен на шест номерирани раздела, както изисква дисциплината. Заданието е в три точки и очертава целия обем работа: експериментално снемане и графично построяване на основната крива на намагнитване за всеки образец, определяне на двата основни параметъра и чертане на граничния хистерезисен цикъл, и накрая изчисляване на динамичната относителна магнитна проницаемост с графично представяне на зависимостта ѝ. Теоретичната постановка е всъщност методика и това е най-полезната част от протокола. Вместо общи сведения за магнетизма тук е описана последователността на самата работа, стъпка по стъпка: от свързването на постановката и еднократното калибриране на усилвателя, през задаването на желания ток, отчитането на точките от екрана и определянето на двата параметъра от хистерезисния цикъл, до изчисляването на всички величини и нанасянето им в таблицата. При всяка стъпка са дадени и формулите, включително разгърнати до изходните коефициенти, които зависят от параметрите на образеца и на схемата. Отделно е обяснено как трябва да изглежда графичното представяне: обща абсцисна ос и две отделни ординатни оси, за да се видят двете зависимости наведнъж. Този детайл обикновено се пропуска и води до преправяне на графиките. Схемата на опитната постановка е придружена с описание на всички елементи: генератор, амперметър, еталонен резистор, двете намотки, интегриращата верига и осцилоскопът. Така става ясно каква роля играе всеки от тях и защо схемата изглежда точно така. Следват резултатите от измерванията и изчисленията, както и построените графики. И двата раздела са представени като приложени изображения. Анализът и изводите Последната част е кратка, но точно тя отличава този протокол. Изброени са трите изследвани образеца и двете снети зависимости, след което е направено сравнение между тях. При първата зависимост е посочено кой образец дава най-високи стойности и кой най-ниски, с уточнение и за обхвата на изменение. При втората е отбелязан характерът на изменението при трите образеца и кой от тях се откроява. Изводите са направени направо от графиките, без допълнителни пресмятания, което е точно онова, което се иска при защита на упражнението. За учащия: готов образец за протокол с описана методика и с формулирани изводи. Подходящ за подготовка на собствен протокол, за преговор преди защита на упражнението, за ориентиране по кои формули се работи и за самопроверка на собствените изчисления. За преподавателя: пример, по който се вижда как се описва ход на експеримента и как се формулира сравнителен извод от две графики. Методиката се раздава като работна инструкция преди самото упражнение.

1 кредит
протокол
материалознание
магнитни материали
+7
Разгледай

Записки по материалознание: диелектрици, проводници, полупроводници, магнитни материали и електронни елементи. Формулите и определенията, събрани на едно място

Девет страници, на които е събрано онова, което наистина се пита. Определение, формула, означения, и толкова. Без увод и без разтягане. Записки по материалознание, обхващащи целия курс. Какво съдържат Пет големи дяла, подредени по реда на изучаване. Първият и най-обемен е за диелектриците. Започва с широчината на забранената зона при трите типа материали, което веднага дава критерия за разграничаването им. После вървят поляризацията с формулите за нея, времето за реакция, доменната структура и температурата, при която тя изчезва, пиезоефектът с израза за него. Отделно са разгледани токовете: поляризационен и утечен, с обяснение какво означава всеки за качеството на материала, както и изолационното съпротивление. Следва поведението в променливо поле с изразите за интензитет, индукция и ток. Най-подробна е частта за загубите. Въведен е ъгълът на диелектричните загуби, дадени са активните и специфичните загуби, после загубите от електропроводимост и йонизационните загуби, както и последователната еквивалентна схема с връзките между двете схеми и опростяването при добри диелектрици. Дялът завършва с пробива, диелектричната якост, топлоустойчивостта и коефициента на топлопроводимост. Вторият дял е за проводниците. Съдържа определението, двата вида проводимост с примери, разпределението на Ферми и Дирак, зависимостта на съпротивлението от температурата с температурния коефициент, контактната потенциална разлика, термоелектродвижещото напрежение и ефекта, свързан с него, с приложението му в термодвойките. Накрая са двата начина за пренасяне на топлина в твърдото тяло и влиянието на примесите. Третият дял е за полупроводниците: собствени и примесни, генерация на токоносители, концентрации, положение на нивото на Ферми, двата типа проводимост и преходът между тях. Четвъртият е за магнитните свойства: трите групи материали по магнитна възприемчивост, областите на намагнитване, хистерезисният цикъл, магнитната енергия и разликата между двата вида магнитни материали с приложенията им. Петият дял е за електронните елементи. Съдържа класификацията им по четири признака, после резисторите с видовете и параметрите им, термисторите с двата типа и поведението им, варисторите, фоторезисторите и накрая кондензаторите с предназначението, видовете и пълния списък параметри. Как са направени Телеграфно и по същество. Всяка формула е придружена с разчитане на означенията. Там, където е важно, е добавено по едно изречение какво следва от написаното, например как се изменя дадена величина с температурата или кой вид загуби е основен при постоянно поле. Записките са предназначени за бърза справка, а не за първо запознаване с материята. Най-добре работят след лекциите, когато темата вече е чута и трябва да бъде подредена. За учащия: цялата дисциплина, сведена до формулите и определенията. Подходящи за подготовка за изпит, за бърз преговор, за справка при решаване на задачи и за самопроверка. За преподавателя: готов преглед на материала, по който лесно се съставят въпроси за изпитване.

1 кредит

Тестове по „Материалознание“ – два примерни варианта с решени задачи: поляризация, проводникови, полупроводникови и магнитни свойства, кондензатори и резистори.

Сканирани изпитни варианти по материалознание с нанесени върху тях решения – отбелязани отговори, дописани определения, попълнени формули и начертани графики. Материалът съдържа два примерни варианта, всеки от които е с пълна изпитна структура: таблица за данните на студента, таблица с разпределението на точките по раздели и обща сума от сто точки. Първият вариант е организиран в четири раздела. Първият е върху поляризацията и обхваща поведението на диелектрик в електрическо поле, изразите за капацитет и за поляризация с описание на елементите и размерностите, видовете поляризация и поляризуемостта, комплексната диелектрична проницаемост и честотната зависимост, температурната зависимост, времеконстантата, разграничаването на линейни и нелинейни диелектрици. Вторият раздел е върху полупроводниковите свойства: зонна теория, зонна диаграма с процеса на генерация, разпределение на Ферми с нанасяне на означения, изчисляване на броя на свободните електрони. Третият раздел разглежда полупроводниковите материали чрез сравнителна таблица с параметри, валентността на елементите в химичните съединения с примери, чистотата на материалите и метода за изтегляне на монокристали. Четвъртият е за кондензаторите – активни и пасивни елементи, волт-амперна характеристика, определения, номинално напрежение, времеконстанта, еквивалентна схема, електролитни кондензатори. Вторият вариант следва същия модел, но започва с проводниковите свойства и включва раздел за магнитните свойства с хистерезисния цикъл, както и раздел за резисторите. В него присъстват задачи за проводимостта в различни материали, за разпределението на Ферми при няколко температури, за закона на Видеман-Франц, за температурния коефициент, за контактните явления, за доменната структура и за параметрите на намагнитването. Материалът е подходящ за подготовка за изпит или за контролно, за запознаване с формата на изпитната работа и за самопроверка след самостоятелно решаване. Основното му предимство е, че показва не само въпросите, но и как изглежда попълнена работа. Вижда се какъв обем се очаква при задачите с описание на елементите на формула, докъде стига обяснението при въпросите с обосновка и как се нанасят означенията върху дадена графика. Ценно е и присъствието на две различни разпределения на точките по раздели. Така се вижда кои теми носят най-много точки и къде си струва да се насочи подготовката. Полезно е и разнообразието от типове задачи – с избираем отговор, с попълване, с чертане, с извеждане на размерности и с кратко обяснение. Подготовката по всеки от тях изисква различно умение, а тук те са събрани на едно място.

1 кредит

Материалознание – решени примерни изпитни варианти с попълнени отговори, формули и графики в 25 страници

Най-надеждната подготовка за изпит по материалознание минава през реални изпитни варианти, при това решени. Материалът събира точно такива – пет попълнени изпитни листа по дисциплината, заснети в 25 страници, включително примерни варианти 1, 2 и 3, както и два от текущите варианти на изпита. Всеки вариант следва единна структура: бланка с полета за група, име, факултетен номер и дата, таблица за отчитане на точките по раздели с максимум 100 точки за целия тест, и четири тематични раздела, всеки от които носи различна тежест в крайната оценка. Броят на въпросите варира, но всеки вариант съдържа над 30 задачи, като до всяка от тях е обозначена присъдената стойност в точки. Разделите обхващат основните направления от курса. Първият е посветен на поляризацията и загубите в диелектричните материали или на проводниковите свойства според варианта. Вторият разглежда полупроводниковите или магнитните свойства на материалите. Третият е насочен към диелектричните, магнитните или полупроводниковите материали, а четвъртият – към резисторите и кондензаторите като елементи. Типовете задачи са разнообразни: въпроси с посочване на верен отговор, включително такива с повече от един верен отговор; задачи за избор на правилната формула и описание на всички величини в нея заедно с техните дименсии; попълване на пропуснат текст; изчертаване и обяснение на графични зависимости и характеристики; анализ на таблични данни за германий и силиций; означаване на елементи върху дадени схеми и диаграми; изчертаване на конструкции и еквивалентни схеми. Отговорите са нанесени директно върху изпитните листове – отбелязани верни варианти, изписани формули, дефиниции, графики и схеми, както и пояснения в полетата. На места е приложен и допълнителен ръкописен препис с по-подробно решение. Материалът е подходящ за подготовка за изпит, за проверка на собствените решения и за придобиване на реална представа за формàта, обхвата и разпределението на точките в изпитния тест.

1 кредит

Материалознание – два примерни изпитни варианта с четири раздела и точкуване: поляризация, диелектрични загуби, полупроводници, магнитни материали, кондензатори и резистори

Два примерни изпитни варианта по дисциплината „Материалознание“, оформени във вида, в който се провежда изпитът – с таблица за разпределение на точките по раздели и общ сбор от 100 точки. Всеки вариант е структуриран в четири раздела, а тежестта на отделните въпроси е обозначена до всеки от тях. Първият вариант обхваща загубите в диелектричните материали, проводниковите свойства на материалите, полупроводниковите материали и кондензаторите. Въпросите са свързани с процесите, които не са придружени със загуба на енергия, разпределението на Ферми и разчитането на графиката му, общата формула за температурния коефициент на специфичното съпротивление и неговата дименсия, закона на Видеман – Франц с описание на величините, температурната зависимост на специфичното съпротивление при чистите метали, влиянието на примесите, контакта между два метала с различно ниво на Ферми, термоелектродвижещото напрежение, параметрите на германий и силиций, валентността на елементите в полупроводникови съединения, чистотата на материалите и метода на Чохралски, както и активните градивни елементи, волт-амперната характеристика, определението за променлив кондензатор, номиналното напрежение, времеконстантата, еквивалентната схема и особеностите на електролитните кондензатори. Вторият вариант е посветен на поляризацията, полупроводниковите свойства на материалите, магнитните материали и резисторите. Включени са въпроси за поведението на електрическото поле между електроди във вакуум, реалната част на комплексната относителна диелектрична проницаемост, графичното представяне на зависимости, основните и неосновните токоносители, температурния коефициент при полупроводниците, ефекта на Хол, разделянето на магнитните материали, представителите на магнитномеките материали, състава и приложенията на феритите, както и определението за постоянен резистор, материалите за токопровеждащия елемент, зависимостта на съпротивлението, графиката на относителната мощност, граничното работно напрежение, собствения капацитет, характеристиката на термистора и параметрите на фоторезисторите. Форматът на въпросите е разнообразен – с избираем отговор, с повече от един верен отговор, с попълване, с чертане на графика или схема и с описание на елементите във формула. Отговори не са приложени, което позволява вариантите да се използват за реална самопроверка и за подготовка в изпитни условия. Подходящи са за подготовка за изпит или тест, за преговор по конспект и за ориентиране във формата и тежестта на изпитните въпроси.

1 кредит

Тест по материалознание – примерен изпитен вариант с решени задачи: електропроводимост в диелектриците, магнитни свойства, проводникови материали, кондензатори

Пет страници, четири раздела, сто точки – и всичко решено. Това е примерен изпитен вариант, върху който вече е работено: верните отговори са отбелязани, формулите са попълнени, елементите са описани с размерностите им, а графиките и схемите са начертани на ръка. Разпределението на точките е видно още от заглавната таблица – първите два раздела носят по около една трета от общия резултат, третият е най-кратък, а четвъртият е с осезаема тежест. Така веднага се вижда къде да отиде повечето подготовка. Първият раздел е за електропроводимостта в диелектричните материали и е най-обемният по брой задачи. В него влизат поведението на поляризационния ток след установяване на поляризациите, разчитане на графика на зависимостта му от времето, плътността на този ток с нейната размерност, връзката между тока на утечка и изолационното съпротивление, природата на самото съпротивление, индукцията и токовете в диелектрик без загуби при променливо поле, поведението на идеален кондензатор във верига, проводимостта на газовете с работа върху волт-амперна характеристика и означаване на областите с нормална и с ударна йонизация, проводимостта на течности и на твърди диелектрици с йонна структура, както и изразът за специфичната електропроводимост по дифузионния модел. Вторият раздел е посветен изцяло на магнитните свойства. Тук са изразът за индукцията във вакуум, чертането на зависимостите на намагнитването от интензитета за трите основни групи материали, понятието за домени и поведението им в слабо поле, кривата на първоначалното намагнитване с означаване на областите и обяснение на процесите, импулсната магнитна проницаемост, граничният хистерезисен цикъл с дефиниране на параметрите му, видовете загуби, тангенсът на ъгъла на магнитните загуби, температурата на Кюри и свойствата на магнитотвърдите материали. Третият раздел е кратък и практически насочен: защо в печатните платки не се използва определен проводников материал, предимствата на безоловните припои, основното свойство на благородните метали и изискванията към резистивните сплави. Четвъртият раздел е за кондензаторите – пасивни и активни елементи, волт-амперна характеристика на линеен елемент, приложения, от какво зависи капацитетът, изпитвателно напрежение, температурен коефициент на капацитета, коефициент на загубите по дадена еквивалентна схема, както и параметрите и особеностите на електролитните кондензатори. Има и бонус: към варианта е приложен допълнителен лист с начертан на ръка хистерезисен цикъл, върху който са означени и обяснени основните параметри – готово решение на една от най-скъпо оценените задачи. Типовете задачи са разнообразни: избор от няколко варианта, въпроси с повече от един верен отговор, попълване на формула и размерност, описване на елементите, чертане на графики и на схеми. За преподавателя: готов примерен вариант с разпределение на точките – за пробен изпит или за упражнение. За студента: реален изпитен вариант, решен докрай – най-бързият начин да се види какво се пита и какъв обем отговор се очаква.

1 кредит