| Предыдущая версия справа и слева
Предыдущая версия
Следующая версия
|
Предыдущая версия
|
lab4:регистрация_петли_гистерезиса [2019/09/26 06:59]
root_s |
lab4:регистрация_петли_гистерезиса [2025/07/01 11:59] (текущий)
|
| Регистрация петли гистерезиса //ферромагнетика// производится на установке, схема которой приведена на рисунке: | Регистрация петли гистерезиса //ферромагнетика// производится на установке, схема которой приведена на рисунке: |
| /*{{ :lab4:402.png?500 |}}*/ | /*{{ :lab4:402.png?500 |}}*/ |
| {{ :lab4:лр4.4-1.jpg?direct |}} | {{ :lab4:лр_4.4_схема_коммутации_приборов.jpg?900 |Схема коммутации приборов}} |
| или схематично: | или схематично: |
| {{ :lab4:лр4.4-2.jpg?direct |}} | {{ :lab4:лр4.4-2.jpg?900 |}} |
| |
| Исследуемый образец **O** помещается в длинную катушку $L_{1}$ (соленоид), через которую протекает ток $I_{1}.$ Величина поля $H,$ возбуждаемого этим током, равна $H=\frac{N_1 I_1}{l}$ ($l$ --- длина соленоида). Если последовательно с первичной обмоткой включить известное сопротивление $R_{1},$ то напряжение, снимаемое с этого сопротивления, будет пропорционально полю $H$ | Исследуемый образец **O** помещается в длинную катушку $L_{1}$ (соленоид), через которую протекает ток $I_{1}.$ Величина поля $H,$ возбуждаемого этим током, равна |
| $$ | $$ |
| U_{X} =I_{1} R_{1} =\frac{R_{1} l}{N_{1} } H. | H=\frac{N_1 I_1}{\ell}, |
| | $$ |
| | $\ell$ --- длина соленоида. Если последовательно с первичной обмоткой включить известное сопротивление $R_{1},$ то напряжение, снимаемое с этого сопротивления, будет пропорционально полю $H$ |
| | $$ |
| | U_{X} =I_{1} R_{1} =\frac{R_{1} \ell}{N_{1} } H. |
| $$ | $$ |
| |
| Если это напряжение подать на $X$ вход осциллографа (регистратора), то отклонение луча по горизонтали будет пропорционально полю $H.$ | Если это напряжение подать на $X$ вход осциллографа (регистратора), то отклонение луча по горизонтали будет пропорционально полю $H.$ |
| |
| В средней части соленоида намотана короткая измерительная катушка $L_{2} $ с числом витков $N_{2} ,$, к которой подключена интегрирующая $R_{2} C$ цепочка. Из соотношения | В средней части соленоида намотана короткая измерительная катушка $L_{2} $ с числом витков $N_{2} ,$, к которой подключена **интегрирующая $R_{2} C$ цепочка**. Из соотношения |
| $$ | $$ |
| U_{C} =-\frac{N_{2} S}{R_{2} C} B=-\frac{N_{2} S}{\tau } B, | U_{C} =-\frac{N_{2} S}{R_{2} C} B=-\frac{N_{2} S}{\tau } B, |
| $$ | $$ |
| |
| Если напряжение $U_{C} $ подать на вход $Y$ осциллографа (регистратора), то на экране осциллографа (монитора) получится зависимость $B(H).$. | Если напряжение $U_{C} $ подать на вход $Y$ осциллографа (регистратора), то на экране осциллографа (монитора) получится зависимость $B(H).$ |
| |
| Питание установки, предназначенной для изучения свойств ферромагнетиков, осуществляется переменным напряжением с частотой 50 Гц, что позволяет получить на экране осциллографа полную петлю гистерезиса. | Питание установки, предназначенной для изучения свойств ферромагнетиков, осуществляется переменным напряжением с частотой 50 Гц, что позволяет получить на экране осциллографа полную петлю гистерезиса. |
| |
| Плавное изменение амплитуды тока, а следовательно, и поля $H,$ от 0 до $H_{\max } ,$ соответствующего насыщению образца, позволяют по координатам вершины петли получить основную зависимость $B(H)$ и построить график функции дифференциальной магнитной проницаемости от магнитного поля $H:$ | __Плавное изменение амплитуды тока__, а следовательно, и поля $H,$ от 0 до $H_{\max },$ соответствующего насыщению образца, позволяют __по координатам вершины петли__ получить основную зависимость $B(H)$ и построить график функции __дифференциальной магнитной проницаемости__ от магнитного поля $H:$ |
| $$ | $$ |
| \mu (H)=\frac{1}{\mu _0}\cdot \frac{dB}{dH}. | \mu (H)=\frac{1}{\mu _0}\cdot \frac{dB}{dH}. |
| **Примечания.** | **Примечания.** |
| |
| - Сопротивление $R_{1} $ ограничивает ток в соленоиде, поэтому не следует его делать слишком большим. Однако максимальный получаемый ток не должен превышать предельного тока для автотрансформатора. | - Сопротивление $R_{1}$ ограничивает ток в соленоиде, поэтому не следует его делать слишком большим (в схеме с фиксированным сопротивлением $R=5$ Ом). Однако максимальный получаемый ток не должен превышать предельного тока для автотрансформатора. |
| - Регистрация петли гистерезиса ферромагнетика осуществляется виртуальным осциллографом персонального компьютера, который позволяет записывать получаемые данные в файл для дальнейшей обработки. Наблюдаемые сигналы подключаются к переходному модулю. Подробно о работе с виртуальным осциллографом можно познакомиться в приложении. | - Регистрация петли гистерезиса ферромагнетика осуществляется осциллографом или [[tex:usb-акип|USB--осциллографом]] (Для работы используется программа [[tex:instruction_72205|PicoScope 6]].) компьютера, позволяя записывать получаемые данные в файл для дальнейшей обработки. Наблюдаемые сигналы подключаются к переходному модулю. |
| - Для изучения свойств ферритов используются аналогичные установки, смонтированные на макетных платах. Каждый макет содержит катушки $L_{1} $ и $L_{2} $, намотанные непосредственно на ферритовые кольца, и сопротивления $R_{1}$, $R_{2}$. Магазин емкостей $C$ подключается к соответствующим клеммам макета. В качестве источника используется генератор синусоидального сигнала. Регистрация петли гистерезиса производится осциллографом, петля гистерезиса и основная кривая намагничивания с экрана зарисовываются на кальку. | - Для изучения свойств ферритов используются аналогичные установки, смонтированные на макетных платах. Каждый макет содержит катушки $L_{1} $ и $L_{2} $, намотанные непосредственно на ферритовые кольца, и сопротивления $R_{1}$, $R_{2}$. Магазин емкостей $C$ подключается к соответствующим клеммам макета. В качестве источника используется генератор синусоидального сигнала. Регистрация петли гистерезиса производится осциллографом, петля гистерезиса и основная кривая намагничивания с экрана зарисовываются на кальку. |
| |