۰.۸

۰و۲۵۰

۰.۸

۲۵۰و۰

جدول ۱۰- نتایج تست تعیین کیفیت میدان تولیدی توسط جفت حلقه بزرگ
با بهره گرفتن از جدول ۱۰ دو نمودار ۳۲ و ۳۳ رسم شده اند که باز بیانگر شدت میدان تولیدی با فاصله گیری از مرکز فضای حلقه ها با فاصله گیری در جهت عمود و امتداد محور حلقه هاست . در دو نمودار زیر نیز مهم این استکه میدان در فاصله ای قابل مقایسه با نمودار های رسم شده بر اساس روابط تئوریک، پایدار بماند .
تصویر ۳۲- نمودار تغییرات بزرگی میدان برحسب جابجایی روی محور عمود بر خط واصل محور جفت حلقه های بزرگ

تصویر ۳۳- نمودار تغییرات بزرگی میدان برحسب جایجایی روی محور خط واصل محور جفت حلقه های بزرگ
بنابر آنچه گزارش شد شدت میدان تولیدی توسط شبیه ساز میدان مغناطیسی در مرکز حلقه ها برابر ۱ گوس بوده است که در نمودارهای ۳۲ و ۳۳ محدوده پایداری آن در دو راستای امتداد و عمود بر محور حلقه ها تعیین شده است . البته با توجه به تقارن فضای کروی بین حلقه ها ، در واقع نمودارهای فوق توصیف کننده محدوده پایداری میدان تولیدی توسط جفت حلقه بزرگ در فضای سه بعدی است .
بنابر نموداری که کاملاً با بهره گرفتن از روابط رسم شده است ، شدت میدان مغناطیسی تولیدی توسط حلقه کوچک در فاصله ۱۵ سانتی متری مرکز حلقه ها به۰.۹۵ گوس باید برسد . این در حالی است که با توجه به نمودار ۳۲ میدان تولیدی توسط ” شبیه ساز میدان مغناطیسی ” توانسته است در فاصله ۱۵ سانتی متری مرکز به شدت ۱ گوس برسد و در این فاصله میدان را با دقت دهم گوس پایدار نگه دارد . از آن جهت بر فاصله ۱۵ سانتی متر تأکید شده است که فاصله بین جفت حلقه های ” شبیه ساز میدان مغناطیسی ” به طور متوسط برابر ۱۵ سانتی متر است .
با توجه به نتایج ارائه شده در جدول ۱۰ و نمودار رسم شده بر حسب آن می توان ادعا کرد شبیه ساز میدان مغناطیسی توانسته است میدان را تا محدوده ۱۸ سانتی متر جابجایی در راستای محور عمود بر خط واصل حلقه ها یکنواخت و برابر ۱ گوس ( البته با دقت ۰.۱ ) نگه دارد .
آزمایش شماره ۴ : تعیین کیفیت میدان تولیدی یا محدوده پایداری میدان مغناطیسی تولیدی در شرایط تست گیری مشابه با شرایط واقعی

تئوری آزمایش
در آزمایش قبل سعی شد تا کیفیت میدان تولیدی توسط هریک از جفت حلقه ها و در دو راستای مختلف مورد سنجش قرار گیرد . در این آزمایش نیز هدف این استکه کیفیت میدان تولیدی توسط حلقه ها را تعیین کنیم اما با دو تفاوت : اولاً ) میدان را در شرایطی مانند شرایط واقعی می سنجیم یعنی جریان الکتریکی از هر چهار حلقه در حال گذر است و ثانیاً ) بزرگی میدان در تمام نقاط صفحه تقارن فضای میدان در دو راستای مختلف ( در راستای محور حلقه ها و عمود بر راستای محور حلقه ها ) مورد سنجش قرار می گیرد .
در واقع وقتی هر دو جفت حلقه به صورت همزمان کار کنند و در فضای بین حلقه ها تولید میدان کنند ، به دلیل برخی از مسائل ساخت ( و عوامل به وجود آورنده آنها ) که تا به حال از آنها بسیار یاد کرده ایم و در فواصل دورتر به دلایل طبیعی شاهد خواهیم بود که بزرگی میدان در دو جهت راستای محور حلقه ها و عمود بر راستای محور حلقه ها حاصل جمع ضریبی از مؤلفه های میدان تولیدی توسط هر جفت از حلقه هاست .
در این آزمایش هدف ما این نیست که تعیین کنیم نسبت جمع شدن دو مؤلفه میدان تولیدی چقدر است بلکه هدف ما این استکه تعیین کنیم در شرایط واقعی تا چه محدوده ای میدان تولیدی در فضای دوبعدی ( و با بهره گرفتن از مسئله تقارن در فضای سه بعدی ) میدان پایدار است و شدتی برابر با شدت میدان در نقطه مرکزی را حفظ می کند .
تجهیزات انجام آزمایش
۱ ) مولد جریان DC مدل WPS-194 A
۲ ) Multimeter مدل SK-6111
۳ ) تسلامتر
۴ ) گیره
شرح انجام آزمایش
در آزماشهای قبلی شدت جریانی که می تواند میدانی با بزرگی یک گوس را توسط حلقه ها ( به شکل جداگانه ) تولید کند تعیین کرده و به کار بسته ایم . در این آزمایش از همین شدت جریان استفاده می کنیم با این تفاوت که حلقه ها را به صورت همزمان به کار می گیریم . برای این منظور مراحل زیر را طی می کنیم :

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

در ابتدا دو سنسور تسلامترها را در مرکز فضای میدان و روی صفحه تقارن فضای میدان قرار می دهیم و با بهره گرفتن از پیچ کالیبراسیون ، شدت میدان خوانده شده را برابر صفر تنظیم می کنیم . سپس جریانهای مذکور در بالا را ( که توقع داریم میدانی با بزرگی یک گوس تولید کنند ) در حلقه ها برقرار می کنیم و شدت میدان واقعی تولیدی در دو راستا را اندازه می گیریم . سپس جریانها را قطع کرده ، سنسورها را به نقطه دیگری منتقل می کنیم و پس از کالیبره کردن آنها دوباره جریانی با شدت مذکور در بالا را در آنها برقرار می کنیم و شدت میدان تولیدی را اندازه می گیریم . این روند ادامه دارد تا بتوانیم بزرگی میدان را در تمام نقاط صفحه تقارن فضای میدان تعیین کنیم .
نتایج آزمایش
در جفت حلقه کوچک برای تولید میدانی یک گوسی و در راستای شمالی- جنوبی ( بنابر تصویر ۶-۵ ) لازم است تا جریانی برابر ۲.۰۴ آمپر در آن برقرار شود . برای جفت حلقه بزرگ نیز برای تولید میدانی با شدت یک گوس ، در راستای غربی- شرقی در مرکز لازم است تا جریانی با شدت ۲.۱۴ آمپر در آن برقرار شود . اما بنابر آنچه در بالا توضیح دادیم با برقراری جریانهای مذکور دقیقاً در نقطه مرکزی فضای میدان ، میدانی با بزرگی ۱.۱ گوس در راستای شمالی-جنوبی ( راستای محور حلقه های کوچک ) و میدانی با بزرگی ۱ گوس در راستای شرقی-غربی ( راستای محور حلقه های بزرگ ) تولید می شود .
با برقراری جریانهای مذکور در بالا میدانهایی در راستای محور ها تولید می شود که با بهره گرفتن از جداول ۱۱ و ۱۲ گزارش شده اند . نکته لازم به ذکر این استکه برای توصیف موقعیت نقاط از دستگاه مختصاتی استفاده شده است که منطبق بر تصویر ۲۹ است .
به دلیل تقارنی که در فضای میدان وجود دارد جداول ارائه شده فقط توصیف کننده شدت میدان در ربع فضای بین حلقه ها است .
در جدول شماره ۱۱ بزرگی میدان در راستای محور واصل حلقه های کوچک ارائه شده است . در جدول شماره ۱۲ بزرگی میدان در راستای محور واصل حلقه های بزرگ ارائه شده است . در ادامه نیز به جهت درک بهتر و بیشتر مطلب نمودارهایی نیز ارائه شده است که بزرگی میدان مغناطیسی تولید شده را در فضای دوبعدی برحسب موقعیت مکانی به تصویر می کشد ( نمودارهای ۳۴و ۳۵ و ۳۶ و ۳۷ ) . دسته دیگری از نمودارها نیز ارائه شده که به توصیف محدوده پایداری استوانوی میدان تولیدی توسط هرکدام از جفت حلقه های شبیه ساز می پردازد ( نمودارهای ۳۸ و ۲۰ ) .

بزرگی میدان مغناطیسی تولیدی توسط شبیه ساز میدان مغناطیسی در راستای محور جفت حلقه کوچک ( G )

۰

۱۰

۲۰