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Home Divagando Scuola e dintorni Rilievo curva di isteresi con Epstein
Rilievo curva di isteresi con Epstein PDF Stampa E-mail

Vi spiego oggi come effettuare il rilievo della curva di isteresi di un materiale ferromagnetico con l'apparecchio di Epstein ed un oscilloscopio. L'apparecchio di Epstein non è altro che un particolare tipo di trasformatore di forma rettangolare nel quale è possibile sostituire il nucleo ferromagnetico (lo vedete sul bancone con il telaio in legno). Il ciclo di isteresi lo richiamo in breve (chi leggerà sa di cosa si tratta): è il ciclo descritto dai vettori B e H (induzione magnetica e intensità campo magnetico) quando il nucleo è interessato da una corrente alternata sinusoidale che andrà a magnetizzare e smagnetizzare la macchina, percorrendo 2 curve diverse proprio in funzione dell'isteresi (ritardo) che ha la macchina stessa nel smagnetizzarsi quando la sinusoide della corrente che alimenta il primario (legata a H=N I/l) decresce, mentre l'induzione magnetica B decresce meno velocemente. In sostanza per smagnetizzare completamente la macchina devo sollecitarla con un vettore H leggermente contrario a quello precedente. Dai vari valori della curva ricavo la formula B= mH in cui il parametro lega B e H non è costante ma dipende dalla magnetizzazione della macchina stessa e quando si conosce è quello massimo per quel tipo di materiale. L'area della curva, rappresentato da un integrale , è l'energia dissipata per la magnetizzazione del nucleo.

Nella foto vedete da sinistra a destra:

 

- un banco di tensione regolabile 0-250 V ac 50 Hz, un trasformatore di isolamento 220/220 (per garantire una certa sicurezza in caso di contatti diretti ed indiretti);

- un reostato (sopra il trasformatore) che serve a prendere un parametro (la caduta di tensione V=R I) generato dalla corrente primaria e legato ad H, attraverso un altro trasformatore (autocostruito) 220/12 V/V, che poi invio all'asse X dell'oscilloscopio;

- La tripletta degli strumenti standard (voltmetro per la tensione primaria nominale dell'apparecchio 120 V; wattmetro per leggere la potenza assorbita dall'apparecchio; amperometro per leggere la corrente primaria piccolissima).

A seguire vediamo dietro l'oscilloscopio il carico sul secondario rappresentato da un reostato da 7 kohm in seria ad un condensatore da 1,2 mF. Ai capi del condensatore prendiamo la tensione da portare all'asse Y dell'oscilloscopio (attraverso un altro trasformatore 220/12). L'oscilloscopio da regolare nella portata AC, tempi su XY, tensioni asse X e Y su 1-2 volt, source su line, vertical mode su Y o ADD. Vedete la perfetta curva del ciclo di isteresi ricavata

State attenti negli esperimenti di laboratorio: lavorate con attenzione con un differenziale sempre a monte e possibilemnte con un trasformatore di isolamento.

Lo schema elettrico è indicato di seguito, con i valori dei componenti fondamentali per la buona riuscita dell'esperimento (nel caso che la curva dovesse essere girata al contrario basta invertire l'asse Y e massa:

L'APPARECCHIO DI EPSTEIN

 

 

I CONDENSATORI ED I RESISTORI, A DECADI

 


Ing. Monteleone Francesco P.IVA 06206570829