Ano ang proseso para sa pagsukat ng hysteresis loop ng isang materyal tulad ng bakal?

Proseso para sa Pagsukat ng Hysteresis Loop ng mga Materyales tulad ng Bakal

Ang pagsukat ng hysteresis loop (Hysteresis Loop) ng mga materyales tulad ng bakal ay isang mahalagang proseso ng eksperimento na ginagamit upang pag-aralan ang mga magnetic na katangian ng mga materyales na ito. Ang hysteresis loop ay nagbibigay ng mahahalagang impormasyon tungkol sa pagkawala ng enerhiya, coercivity, at remanence sa panahon ng proseso ng magnetization at demagnetization. Sa ibaba ay isang detalyadong proseso para sa pagsukat ng hysteresis loop:

Kagamitan sa Eksperimento

• Power Supply: Nagbibigay ng matatag na DC o AC power source.

• Magnetizing Coil: Inililigpit sa paligid ng sampol upang lumikha ng magnetic field.

• Hall Effect Sensor: Ginagamit para sukatin ang magnetic induction B sa sampol.

• Ammeter: Ginagamit para sukatin ang current I sa pamamaraan ng magnetizing coil.

• Data Acquisition System: Ginagamit para irekord at i-process ang experimental data.

• Sample Holder: Nagsisiguro na ang sampol ay naka-fix at matatag ang posisyon nito.

Mga Hakbang sa Eksperimento

I-prepare ang Sampol:

I-secure ang test material (tulad ng iron rod o iron sheet) sa sample holder, nagsisigurado na matatag ang posisyon nito.

Mag-set up ng Magnetizing Coil:

Ililigpit nang masikip ang magnetizing coil sa paligid ng sampol, nagsisigurado na pantay ang pagkakalat nito.

I-connect ang Circuit:

I-connect ang magnetizing coil sa power supply at ammeter, nagsisigurado na tama ang mga koneksyon ng circuit.

Ilagay ang Hall effect sensor sa angkop na posisyon sa sampol upang sukatin ang magnetic induction B.

Calibrate ang Kagamitan:

Calibrate ang Hall effect sensor at ammeter upang naisiguro ang wastong pagsukat.

Unang Demagnetization:

Gawin ang unang demagnetization ng sampol upang naisiguro na nasa zero-magnetized state ito. Maaari itong makamit sa pamamaraan ng pag-apply ng reverse magnetic field o sa pamamaraan ng pag-init ng sampol sa itaas ng kanyang Curie point at pagkatapos ay pababain ang temperatura nito.

Punasin ang Magnetic Field:

Punasan ang current I sa pamamaraan ng magnetizing coil at irekord ang magnetic induction B sa bawat halaga ng current. Gumamit ng data acquisition system upang irekord ang kasintuan na mga halaga ng I at B.

Bawasan ang Magnetic Field:

Bawasan ang current I sa pamamaraan ng magnetizing coil at irekord ang magnetic induction B sa bawat halaga ng current. Patuloy na irekord ang kasintuan na mga halaga ng I at B hanggang sa bumalik ang current sa zero.

Ulitin ang Pagsukat:

Upang makamit ang mas wastong data, ulitin ang mga itinalagang hakbang maraming beses upang naisiguro ang konsistensiya at reliabilidad ng data.

Plotin ang Hysteresis Loop:

Gamitin ang narekord na data upang plotin ang relasyon sa pagitan ng magnetic induction B at magnetic field strength H.

Ang magnetic field strength H maaaring makalkula gamit ang sumusunod na formula: H= NI/L

kung saan:

• N ang bilang ng turns sa magnetizing coil

• I ang current sa pamamaraan ng magnetizing coil

• L ang average length ng magnetizing coil

Pagsusuri ng Data

Tukuyin ang Remanence Br:

Ang remanence Br ay ang magnetic induction na nananatili sa materyal kapag ang magnetic field strength H ay zero.

Tukuyin ang Coercivity Hc:

Ang coercivity Hc ay ang reverse magnetic field strength na kinakailangan upang bawasan ang magnetic induction B mula sa kanyang positive maximum value hanggang sa zero.

Kalkulahin ang Hysteresis Loss:

Ang hysteresis loss maaaring matantiya sa pamamaraan ng pagkalkula ng area na nakapaligid sa hysteresis loop. Ang hysteresis loss Ph maaaring ipahayag gamit ang sumusunod na formula: P h =f⋅Area of the hysteresis loop kung saan:

f ang frequency (unit: hertz, Hz)

Mga Precautions

• Temperature Control: Panatilihin ang constant temperature sa panahon ng eksperimento upang maiwasan ang impluwensya ng pagbabago ng temperatura sa resulta ng pagsukat.

• Data Recording: Siguruhin ang wasto at kompletong pagsusulat ng data upang maiwasan ang mga pagkakalimutan o pagkakamali.

• Equipment Calibration: Regular na calibrate ang mga kagamitan ng eksperimento upang naisiguro ang reliabilidad ng resulta ng pagsukat.

Sa pamamaraan ng pag-follow ng mga itinalagang hakbang, maaaring makuha ang hysteresis loop ng mga materyales tulad ng bakal, at makuha ang mahahalagang magnetic na katangian. Ang mga parameter na ito ay mahalaga para sa pagpili at paggamit ng materyales.