N I. 02 B. Mágneses anyagvizsgálat G ép. 118 2011.11.30. A mérés dátuma: A mérés eszközei: A mérés menetének leírása:

Hasonló dokumentumok
Az elektromágneses tér energiája

Anyagtudomány MÁGNESES ANYAGOK GERZSON MIKLÓS

Mágneses tér anyag kölcsönhatás leírása

Szilárdtestek mágnessége. Mágnesesen rendezett szilárdtestek

Mágneses erőtér. Ahol az áramtól átjárt vezetőre (vagy mágnestűre) erő hat. A villamos forgógépek mutatós műszerek működésének alapja

Mágneses szuszceptibilitás mérése

XII. előadás április 29. tromos

Magnesia. Itt találtak már az ókorban mágneses köveket. Μαγνησία. (valószínű villámok áramának a tere mágnesezi fel őket)

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés

Elektrotechnika. Ballagi Áron

Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat 2015/16. Mágneses anyagok. Dr. Szabó Péter János

Mágneses tér anyag kölcsönhatás leírása

MÁGNESESSÉG. Türmer Kata

Mágneses körök. Fizikai alapok. Mágneses tér

Fizikai kémia Részecskék mágneses térben, ESR spektroszkópia. Részecskék mágneses térben. Részecskék mágneses térben

VILLANYSZERELŐ KÉPZÉS MÁGNESES TÉR ÖSSZEÁLLÍTOTTA NAGY LÁSZLÓ MÉRNÖKTANÁR

A mágneses tulajdonságú magnetit ásvány, a görög Magnészia városról kapta nevét.

Mágneses tulajdonságok

Mágneses szuszceptibilitás mérése

Mágneses szuszceptibilitás mérése

A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása

TARTALOMJEGYZÉK. Előszó 9

Bevezetés az analóg és digitális elektronikába. III. Villamos és mágneses tér

Az anyagok mágneses tulajdonságainak leírásához (a klasszikus fizika szintjén) az alábbi összefüggésekre van szükségünk. M m. forg

Optikai alapfogalmak. Az elektromágneses spektrum. n = c vákuum /c közeg. Fény: transzverzális elektromágneses hullám. (n 1 n 2 ) 2 R= (n 1 + n 2 ) 2

Az Ising-modell figyelembe veszi a szomszédos spinek közötti kölcsönhatást, egy (ferromágneses) rendszer energiája így: s i s j H s i i

KOVÁCS ENDRe, PARIpÁS BÉLA, FIZIkA II.

Időben állandó mágneses mező jellemzése

Mágnesség. 1. Stacionárius áramok mágneses mezeje. Oersted (1820): áramvezet drót közelében a mágnest az áram irányára

Mágneses mező tesztek. d) Egy mágnesrúd északi pólusához egy másik mágnesrúd déli pólusát közelítjük.

Az anyagok mágneses tulajdonságai

Vezetők elektrosztatikus térben

A nehézfémek növényi vízháztartásra gyakorolt hatásának vizsgálata Mágneses Rezonancia készülékkel. Készítette: Jakusch Pál Környezettudós

Mágnesesség, elektromágnes, indukció Tudománytörténeti háttér Már i. e. 600 körül Thalész felfedezte, hogy Magnesia város mellett vannak olyan talált

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika 2. ZH, december 05. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

Gyakorlat 30B-14. a F L = e E + ( e)v B képlet, a gravitációs erőt a (2.1) G = m e g (2.2)

= Φ B(t = t) Φ B (t = 0) t

Jegyzőkönyv. mágneses szuszceptibilitás méréséről (7)

Tekercsek. Induktivitás Tekercs: induktivitást megvalósító áramköri elem. Az induktivitás definíciója: Innen:

-2σ. 1. A végtelen kiterjedésű +σ és 2σ felületi töltéssűrűségű síklapok terében az ábrának megfelelően egy dipól helyezkedik el.

Vasmagok jellemzőinek mérése

MÁGNESES TÉR, INDUKCIÓ

Villamos gépek működése

Vasmagok jellemzőinek mérése

Földmágneses kutatómódszer

Használható segédeszköz: szabványok, táblázatok, gépkönyvek, számológép

Monte Carlo módszerek a statisztikus fizikában. Az Ising modell. 8. előadás

Modern Fizika Labor Fizika BSC

EGYENÁRAMÚ TÁPEGYSÉGEK

Kutatási beszámoló február. Tangens delta mérésére alkalmas mérési összeállítás elkészítése

Elektrotechnika 9. évfolyam

Mágnesség mágnes ferromágneses ferrimágneses domé- nekben remanencia koercitív

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság 2. Minta feladatsor

Mágnesesség, elektrodinamika

7. Mágneses szuszceptibilitás mérése

Az önindukciós és kölcsönös indukciós tényező meghatározása Az Elektrotechnika tárgy 7. sz. laboratóriumi gyakorlatához Mérésvezetői segédlet

FIZIKA II. Az áram és a mágneses tér kapcsolata

Elektromágnesség tesztek

Alkalmazott spektroszkópia

FIZIKA II. Az áram és a mágneses tér kapcsolata

1. ábra. 24B-19 feladat

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 5. mérés: Elektronspin rezonancia március 18.

Q 1 D Q 2 (D x) 2 (1.1)

Mágneses mező jellemzése

Orvosi Fizika 14. Bari Ferenc egyetemi tanár SZTE ÁOK-TTIK Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet

A +Q töltés egy L hosszúságú egyenes szakasz mentén oszlik el egyenletesen (ld ábra ábra

Ferromágneses anyagok mikrohullámú tulajdonságainak vizsgálata

Kontakt- vagy érintkezési feszültségek

Az elektromágneses indukció jelensége

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Elektrotechnika 11/C Villamos áramkör Passzív és aktív hálózatok

Mindkét oldal divergenciáját véve, és kihasználva a másik E térre vonatkozó egyenletet, Laplace-egyenletet kapunk:

Mágneses szuszceptibilitás mérése

Elektrooptikai effektus

VILLAMOS FORGÓGÉPEK. Forgó mozgás létesítése

EGYES ANYAGSZERKEZETI ÉS MÁGNESES TULAJDONSÁGOK KAPCSOLATÁNAK ÉRTELMEZÉSE

Az anyagok mágneses tulajdonságai

2.) Fajlagos ellenállásuk nagysága alapján állítsd sorrendbe a következő fémeket! Kezd a legjobban vezető fémmel!

7. L = 100 mh és r s = 50 Ω tekercset 12 V-os egyenfeszültségű áramkörre kapcsolunk. Mennyi idő alatt éri el az áram az állandósult értékének 63 %-át?

Modern Fizika Labor. 12. Infravörös spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 04. A mérés száma és címe: Értékelés:

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság alapok Minta feladatsor

Modern Fizika Labor. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: Az optikai pumpálás. A beadás dátuma: A mérést végezte:

2. Ideális esetben az árammérő belső ellenállása a.) nagyobb, mint 1kΩ b.) megegyezik a mért áramkör eredő ellenállásával

13. Előadás. A Grid Source panelen a Polarization fül alatt megadhatjuk a. Rendre az alábbi lehetőségek közül választhatunk:

Mágneses kutatómódszer. Összeállította: dr. Pethő Gábor, dr Vass Péter ME, Geofizikai Tanszék

Az anyagok mágneses tulajdonságai

A Mössbauer-effektus vizsgálata

Mágneses alapjelenségek


Mérések állítható hajlásszögű lejtőn

Optika Gröller BMF Kandó MTI. Optikai alapfogalmak. Fény: transzverzális elektromágneses hullám. n = c vákuum /c közeg. Optika Gröller BMF Kandó MTI

Mágneses momentum, mágneses szuszceptibilitás

MUNKAANYAG. Danás Miklós. Villamos és mágneses tér jellemzői, indukciós jelenségek. A követelménymodul megnevezése:

Modern Fizika Labor. 2. Az elemi töltés meghatározása. Fizika BSc. A mérés dátuma: nov. 29. A mérés száma és címe: Értékelés:

Modern fizika laboratórium

Modern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása

Mérés és adatgyűjtés

Elektrotechnika. Prof. Dr. Vajda István BME Villamos Energetika Tanszék

Pótlap nem használható!

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 6.

Átírás:

N I. 02 B A mérés eszközei: Számítógép Gerjesztésszabályzó toroid transzformátor Minták Mágneses anyagvizsgálat G ép. 118 A mérés menetének leírása: Beindítottuk a számtógépet, Behelyeztük a mintát a ferrotestbe. A gerjesztésszabályzót tíz különböző értéken teszteltük. A mérés a számítógépen lévő programot használtuk, ami nagyon megkönnyítette a mérési eljárást. Mind a mágneses indukció, mind a térerősség értékeit két tizedes pontossággal tudtuk leolvasni. (Zárójelben jegyezném meg, hogy a laboron található 3 mérőberendezés közül két számítógép és egy oszcilloszkóp közül, csak az egyik számítógép volt működőképes.) A program által kiírt adatokat leolvastuk a gerjesztésszabályozó transzformátorral beállított különböző gerjesztéseknél és minden egyes állapotnál egy stabil hiszterezési görbét láttunk. A hiszterézisgörbe metszette a függőleges, és vízszintes tengelyt, valamint a csúcskoordinátákat. A csúcskoordinátának a függőleges tengelyre vetített pontja mutatja a maximális indukciót (B m ), a vízszintes tengelyre vetített pontja mutatja a maximális térerősséget (H m ). A hiszterézisgörbe függőleges tengellyel vett metszéspontja jelzi a remanens indukciót (B r ), és a vízszintes tengellyel való metszése jelöli a koercitív erőt (H c ). A mérés dátuma: 2011.11.30.

Elméleti háttér: A mágneses teret több mennyiséggel is jellemezhetjük: 1. Mágneses indukció: o jele: B o mértékegysége: Tesla 2. Térerősség: o jele: H o mértékegysége ahol: A kétmennyiség között a következő összefüggés áll fenn: B = µ 0 = 4π 10-7 vákumpermeabilitás értéke µ r : az adott anyag relatív permeabilitásának értéke 3. Mágnesezettség: Mágneses tér hatására minden agyagban mágneses polarizáció lép fel. Egyrészt a mintában mágneses momentumok indukálódnak, másrészt, ha a minta eleve tartalmaz (spontán) mágneses momentumokat, ezek a külső tér hatására rendeződnek. o jele: M. M = 1 V i p mi K H ahol: K (görög kappa (κ) de most én csak K-val jelölném): mágneses szuszceptibilitás. A K mágneses szuszceptibilitást használjuk fel a gyengén mágneses anyagok mágneses tulajdonságainak jellemzésére. Tehát bármilyen anyag és a mágneses tér között egy gyenge kölcsönhatás mindig fellép. A térfogategységben lévő mágneses momentumok eredője (p mi ) és a makroszkópikus mágneses jellemzők közötti kapcsolat: B = (M+ H) = (K H + H ) = H ( 1+K ) = H = 1 + K μr 1 K: µ r : erős mágneses anyagoknál használjuk K: gyengén mágneses anyagoknál használjuk

Mágneses anyagok csoportosítása Két féleképpen történhet: I. Egyik csoportosítás: 1. Gyengén mágneses anyagok: Diamágneses anyagok: Elemi mágneses momentumuk nincs, ill. az elektronok mágneses momentumai teljesen kompenzálják egymást. Külső mágneses tér hatására, bennük az elektronpályák deformációja révén, mágneses momentum indukálódik. Az indukció-törvény szerint, az indukált momentum a külső térrel ellentétes irányú, s nagysága lineáris függvénye a térnek. Tehát a diamágneses anyagok szuszceptibilitása negatív, mágneses térés hőmérséklet független. A vázolt polarizációs mechanizmus minden anyagban létrejön, de csak akkor észlelhető, ha más erősebb mágneses hatás el nem nyomja. Kiszorítja magából az mágneses indukcióvonalakat. Paramágneses agyagok: Elemi mágneses momentumuk van, de a hőmozgás miatt, statisztikusan rendezetlen irányeloszlást mutatnak, emiatt a makroszkopikus mágnesezettségük zérus. Külső mágneses tér hatására a momentumok, a termikus mozgás ellenében, igyekeznek beállni a térirányba. Tehát szuszceptibilitásuk pozitív és hőmérsékletfüggő. Tiszta paramágneses anyagok szuszceptibilitása a gyakorlatban elérhető mágnesterek esetén térfüggetleneknek tekinthetők, de már kis mennyiségű ferromágneses kiválás hatására térfüggővé válik és hiszterézis típusú görbét ad. Magába vonzza a mágneses indukciós vonalakat az ábrán látható módon. 2. Rendezett mágneses anyagok: Ezek a ténylegesen mágnesesnek, közismerten mágneseknek nevezet anyagok, ötvözetek, kerámiák. Spontán mágneses momentummal rendelkeznek, s egy jellegzetes hőmérséklet alatt, az ezen momentumok közti csatolás a momentumokat a kristály tengelyeihez képest valamilyen rendbe sorakoztatja egy-egy adott tartományon belül, tehát doménszerkezetűek. Az atomi mágneses momentumok parallel beállása esetén ferromágneses, a szomszédos momentumok antiparallel beállása esetén antiferromágneses anyagokról beszélünk. Az antiferromágneses rend speciális megvalósulási formája az ún. ferrimágneses elrendeződés. Itt az elemi momentumok ellentett beállításúak ugyan, de abszolút értékben különböznek. Ferromágneses anyagok: o A domén vonalak párhuzamosak és egy irányba is mutatnak o FeSi, FeNi

Ferrimágneses anyagok: o A szomszédos momentumok ellentétes irányultságúak és az abszolút értékük is különböző. o Fe 3 O 4 Antiferromágneses anyagok: o A szomszédos momentumok ellentétes irányultságúak, de az abszolút értékük is megegyezik. o CrO 2 II. Másik csoportosítás: 1. Lágymágnesek: o Kis koercitív erővel rendelkeznek (H C,) o Könnyű fel és lemágnesezni o Pl.: FeSi 3-5% szilcium tartalom, FeNi 50-80% Ni tartalom 2. Keménymágnes: o Keménymágneseknek (állandómágneseknek) nevezzük a nagy koercítiv erővel rendelkező anyagokat. o Keménymágnesek, permanens mágnesek sok idő után veszítik el a mágnesestulajdonságaikat. o Pl.: Fe(AlNiCo), Ba, SmCo Mérési eredmények: Ni # H [A/cm] H [A/m] B µ r 1 1,53 153 0,02 104,02 2 3,1 310 0,05 128,35 3 4,63 463 0,19 326,56 4 6,06 606 0,32 420,21 5 7,63 763 0,42 438,04 6 9,11 911 0,47 410,55 7 10,75 1075 0,51 377,53 8 12,3 1230 0,53 342,89 9 13,73 1373 0,54 312,98 10 15,74 1574 0,56 283,12 H c = 5,6 A/cm B r = 0,45 T

Fe - lágyított # H [A/cm] H [A/m] B µ r 1 1,25 125 0,09 572,96 2 2,55 255 0,35 1092,24 3 3,67 367 0,67 1452,78 4 5,2 520 1,07 1637,46 5 6,29 629 1,33 1682,64 6 7,5 750 1,55 1644,60 7 8,84 884 1,77 1593,35 8 10,12 1012 1,94 1525,50 9 11,37 1137 2,06 1441,77 H c = 5,9 A/cm B r = 1,55 T Mérési adatok által felvázolt diagrammok:

Konklúzió: A kapott értékekkel, és a grafikonokkal könnyen összehasonlíthatjuk a különböző mintákat, és következtetéseket vonhatunk le azok tulajdonságairól, eldönthetjük melyik alkalmasabb egy-egy specifikált feladat elvégzésére Leolvastuk a legnagyobb gerjesztésű beállítás mellett a remanens indukciót (B R ) és a koercív erőt (H C ). A fenti lépéseket mind a négy mintával elismételtük.