TrainingCourses/FTTF/2020-2021/SamuelLuk/Logs/logbook5

#3. měření

Záměr

V minulém měření jsme měli problém se skokem magnetického pole na krajích válců. Zkusili jsme zda tento skok nějak závisí na vzdálenosti válce od měřící cívky. Pro praktické užití, které by spočívalo ve zvětšení rozměrů experimentu, je důležité ukázat škálování alespoň vůči tomu nejdůležitějšímu rozměru, délce válce.

• Zvolit válec s co nejvíce konstantním průběhem naměřeného napětí vůči vzdálenosti cívek
• S ním proměřit několik závislostí v různých délkách válce od měřící cívky
• Proměřit pokles napětí v různých délkách válce

Měření

Sestavu jsme připravili stejně jako v minulém měření. Rovněž z minulého měření vidíme, že nejvíce konstantní průběh naměřeného napětí je v případě spirálového válce z alobalu prokládaný papírem, ale zvolili jsme raději měděný válec, který byl přehnut přes sebe, kvůli stejné délce jako ostatní válce a možného porovnání skokové změny s nimi, rovněž tento válec fungoval jako druhý nejlépe. Před měřením jsme opět zkontrolovali, zda se obvod v parametrech nijak výrazně nezměnil tím, že změříme napětí při minimální vzdálenosti cívek a porovnáme jej s hodnotou z minulého měření.

V tabulce Tab1 na 3. listu jsme zaznamenali několik proměřených závislostí s různou délkou válce od měřící cívky. Následně jsme porovnávali poměr napětí v měření bez válců s měřením s válcem na stejné vzájemné vzdálenosti cívek. Pro každou proměřenou vzdálenost jsme vypočetli dva poměry z důvodu nejasné pozice, kdy je budící cívka již ve válci a kdy je těsně na hraně.

Následovalo vytvoření tří nových válců s různou délkou metodou překládaného alobalu s papírem, u kterých předpokládáme stejné vlastnosti. Válce jsme jeden po druhém vložili do měřící aparatury, ukotvili měřící cívku a započali s měřením závislostí. Protože závislosti byly téměř konstantní ve všech případech, uvedli jsme do tabulky pouze okrajové hodnoty.

Vyhodnocení

Nejprve jsme porovnávali poměr napětí v měření bez válců s měřením s válcem na stejné vzájemné vzdálenosti cívek. Pro každou proměřenou závislost jsme vypočetli dva poměry z důvodu nejasné pozice, kdy je budící cívka již ve válci a kdy je těsně na hraně. Vidíme, že v závislostech, kde relativní odchylka je menší než desítky procent původní hodnoty, je poměr (skok) nezávislý na vzdálenosti válce od měřící cívky a má hodnotou (1,6 \(\pm\) 0,1)

V druhé tabulce jasně vidíme, že celková délka válce je jednou z hlavních kritérií (čím delší, tím větší skok). Opět můžeme přirovnat chování systému ke snaze zachování celkové plochy pod křivkou poklesu magnetického pole.

Závěr

I když samotná hodnota zeslabení magnetické pole na kraji válce není tak důležitá, protože k predikování reálných hodnot bude později sloužit spíše simulace, tak vyšli důležité závěry chování systému, které by se jinak v náročných simulacích dlouho zjišťovali.