Qual é o processo para medir o ciclo de histerese de um material como o ferro?

Processo para Medir o Loop de Histerese de Materiais como Ferro

Medir o loop de histerese (Hysteresis Loop) de materiais como o ferro é um processo experimental importante usado para estudar as propriedades magnéticas desses materiais. O loop de histerese fornece informações cruciais sobre perda de energia, coerção e remanência durante os processos de magnetização e desmagnetização. Abaixo está um procedimento detalhado para medir o loop de histerese:

Equipamento Experimental

• Fonte de Alimentação: Fornece uma fonte de energia DC ou AC estável.

• Bobina de Magnetização: Enrolada ao redor da amostra para gerar um campo magnético.

• Sensor de Efeito Hall: Usado para medir a indução magnética B na amostra.

• Ammeter: Usado para medir a corrente I através da bobina de magnetização.

• Sistema de Aquisição de Dados: Usado para registrar e processar os dados experimentais.

• Suporte de Amostra: Fixa a amostra para garantir que sua posição permaneça estável.

Passos Experimentais

Prepare a Amostra:

Fixe o material de teste (como uma barra ou folha de ferro) no suporte de amostra, garantindo que sua posição seja estável.

Monte a Bobina de Magnetização:

Enrole a bobina de magnetização firmemente ao redor da amostra, garantindo que ela esteja distribuída uniformemente.

Conecte o Circuito:

Conecte a bobina de magnetização à fonte de alimentação e ao ammeter, garantindo que as conexões do circuito estejam corretas.

Coloque o sensor de efeito Hall em uma posição apropriada na amostra para medir a indução magnética B.

Calibre o Equipamento:

Calibre o sensor de efeito Hall e o ammeter para garantir medições precisas.

Desmagnetização Inicial:

Realize a desmagnetização inicial da amostra para garantir que ela esteja em um estado não magnetizado. Isso pode ser alcançado aplicando um campo magnético reverso ou aquecendo a amostra acima de seu ponto de Curie e, em seguida, resfriando-a.

Aumente Gradualmente o Campo Magnético:

Aumente gradualmente a corrente I através da bobina de magnetização e registre a indução magnética B em cada valor de corrente. Use o sistema de aquisição de dados para registrar os valores correspondentes de I e B.

Diminua Gradualmente o Campo Magnético:

Diminua gradualmente a corrente I através da bobina de magnetização e registre a indução magnética B em cada valor de corrente. Continue registrando os valores correspondentes de I e B até que a corrente retorne a zero.

Repita as Medidas:

Para obter dados mais precisos, repita os passos acima várias vezes para garantir a consistência e confiabilidade dos dados.

Plote o Loop de Histerese:

Use os dados registrados para plotar a relação entre a indução magnética B e a intensidade do campo magnético H.

A intensidade do campo magnético H pode ser calculada usando a seguinte fórmula: H = NI/L

onde:

• N é o número de espiras na bobina de magnetização

• I é a corrente através da bobina de magnetização

• L é o comprimento médio da bobina de magnetização

Análise de Dados

Determine a Remanência Br:

A remanência Br é a indução magnética que permanece no material quando a intensidade do campo magnético H é zero.

Determine a Coerção Hc:

A coerção Hc é a intensidade do campo magnético reverso necessária para reduzir a indução magnética B de seu valor máximo positivo a zero.

Calcule a Perda de Histerese:

A perda de histerese pode ser estimada calculando a área delimitada pelo loop de histerese. A perda de histerese Ph pode ser expressa usando a seguinte fórmula: Ph = f⋅Área do loop de histerese onde:

f é a frequência (unidade: hertz, Hz)

Precauções

• Controle de Temperatura: Mantenha uma temperatura constante durante o experimento para evitar a influência das mudanças de temperatura nos resultados da medição.

• Registro de Dados: Garanta o registro preciso e completo dos dados para evitar omissões ou erros.

• Calibração do Equipamento: Calibre regularmente o equipamento experimental para garantir a confiabilidade dos resultados da medição.

Seguindo esses passos, o loop de histerese de materiais como o ferro pode ser medido efetivamente, e propriedades magnéticas importantes podem ser obtidas. Esses parâmetros são cruciais para a seleção e aplicação de materiais.