Ciclo de histeresis - Nota: 10 PDF

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Informe grupal...

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"AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN"

UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA

Facultad de Ciencias e Ingenierías Físicas y Formales PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA, MECANICA-ELECTRICA Y MECATRONICA MATERIALES DE FABRICACION II INFORME N° 12:

DETERMINACIÓN DEL CICLO DE HISTÉRESIS EN MATERIALES FERROELÉCTRICOS JEFE DE PRÁCTICAS: INGENIERO EMILIO CHIRE RAMIREZ

ALUMNO: - SALAS BAYLON, CHRISTOPHER ISRAEL GRUPO: 02 DIA Y HORA DE CLASES: MARTES 16:00 – 18:00 FECHA DE ENTREGA: 4/12/2015

INTRODUCCION En esta práctica se determinó el ciclo de histéresis de un material ferroeléctrico llamado sal de Rochelle a través de las medidas y el gráfico mostrado por un osciloscopio. Para ello, es necesario cristalizar la sal de Rochelle y luego colocarla en el osciloscopio y ubicar algún objeto sobre la sal para adjuntar a ellos los cables del osciloscopio y así pueda mostrar el ciclo de histéresis. SUS OBJETIVOS SON:  

Conocer el concepto y reconocimiento del ciclo de histéresis. Determinar el ciclo de histéresis en los materiales ferroeléctricos.

MATERIALES FERROELÉCTRICOS La ferroelectricidad es una propiedad empírica de materiales dieléctricos no centrosimétricos, que poseen por lo menos dos estados orientacionales enantiomorfos termodinámicamente estables, que pueden ser intercambiados de uno al otro por influencia de un campo eléctrico externo y cuya única diferencia es la dirección del vector de polarización. El efecto físico observable es que el material presenta una polarización incluso después de haber retirado el campo eléctrico. Se puede explicar en función de una alimentación residual de dipolos permanentes. Un ejemplo es el titanato de bario. Los materiales que retienen una polarización neta, una vez retirado el campo, se conocen como materiales ferroeléctricos.

HISTÉRESIS La histéresis es la tendencia de un material a conservar una de sus propiedades, en ausencia del estímulo que la ha generado. Podemos encontrar diferentes manifestaciones de este fenómeno. Por extensión se aplica a fenómenos que no dependen sólo de las circunstancias actuales, sino también de cómo se ha llegado a esas circunstancias.

CICLO DE HISTÉRESIS Cuando a un material ferromagnético se le aplica un campo magnético creciente Bap su imantación crece desde O hasta la saturación Ms, ya que todos los dominios magnéticos están alineados. Así se obtiene la curva de primera imantación. Posteriormente si Bap se hace decrecer gradualmente hasta anularlo, la imantación no decrece del mismo modo, ya que la reorientación de los dominios no es completamente reversible, quedando una imantación remanente MR: el material se ha convertido en un imán permanente. Si invertimos Bap, conseguiremos anular la imantación con un campo magnético coercitivo Bc. El resto del ciclo se consigue aumentando de nuevo el campo magnético aplicado. Este efecto de no reversibilidad se denomina ciclo de histéresis.

El área incluida en la curva de histéresis es proporcional a la energía disipada en forma de calor en el proceso irreversible de imantación y desimantación. Si este área es pequeña, las pérdidas de energía en cada ciclo será pequeña, y el material se denomina magnéticamente blando. La curva de histéresis muestra la curva de magnetización de un material. Sea cual sea el material específico, la forma tiene características similares.   

Al principio, la magnetización requiere un mayor esfuerzo eléctrico. Este intervalo es la llamada zona reversible. En un determinado punto, la magnetización se produce de forma proporcional. En ese punto se inicia la denominada zona lineal. Finalmente, se llega un instante a partir del cual, por mucha fuerza magnética que induzcamos al material, ya no se magnetiza más. Este es el llamado punto de inducción de saturación, que determina el inicio de la llamada zona de saturación. Para la grabación magnética analógica de sonido hay que tener en cuenta la curva de histéresis. La señal de audio hay que grabarla solo en la zona lineal de la cinta magnética de audio, de modo contrario, por arriba o por abajo, sufriría deformaciones

Material blando

Material duro

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL MATERIALES PARA EL EXPERIMENTO

OSCILOSCOPIO

SAL DE ROCHELLE

CHINCHES

VOLTÍMETRO

PROCEDIMIENTO  Calentar la sal de Rochelle hasta que se cristalice.

 Colocar 3 chinches con la cabeza abajo encima de la sal.

 Regular el voltaje y amplitud en el osciloscopio.

 Colocar las puntas roja y negra del osciloscopio en los chinches.

 Observar la curva en la pantalla del osciloscopio.

RESULTADOS ANÁLISIS DE RESULTADOS 

Se forma el ciclo de histéresis en el oscilómetro a través de las cargas a las que se somete el material (sal de Rochelle) y se forma poco a poco.

CONCLUSIONES

 El ciclo de histéresis es un fenómeno producido en materiales ferroeléctricos y ferromagnéticos ya que estos materiales tienden a conservar el la electricidad o el magnetismo respectivamente, después de retirar el campo estimulante.  El ancho del ciclo de histéresis determina si el material es duro o blando eléctricamente.

 Los materiales eléctricamente o magnéticamente blandos son aquellos que son fáciles de electrificar o magnetizar respectivamente.  Los materiales eléctricamente o magnéticamente duros son aquellos que son difíciles de electrificar o magnetizar respectivamente....