Показать страницуИстория страницыСсылки сюдаНаверх Эта страница только для чтения. Вы можете посмотреть её исходный текст, но не можете его изменить. Сообщите администратору, если считаете, что это неправильно. ===== Регистрация петли гистерезиса ===== Регистрация петли гистерезиса //ферромагнетика// производится на установке, схема которой приведена на рисунке: /*{{ :lab4:402.png?500 |}}*/ {{ :lab4:лр_4.4_схема_коммутации_приборов.jpg?900 |Схема коммутации приборов}} или схематично: {{ :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 $$ H=\frac{N_1 I_1}{\ell}, $$ $\ell$ --- 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 $H.$ 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 $$ U_{C} =-\frac{N_{2} S}{R_{2} C} B=-\frac{N_{2} S}{\tau } B, $$ следует: $$ B=-\frac{R_{2} C}{N_{2} S} U_{C} . $$ 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. __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 $H:$ $$ \mu (H)=\frac{1}{\mu _0}\cdot \frac{dB}{dH}. $$ **Примечания.** - 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 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. **Данные катушек, размеры образцов и величины сопротивлений указаны на макетных платах.** Все вычисления рекомендуется выполнять в системе СИ, затем сделайте перевод в СГС. В системе СИ величина $B$ измеряется в теслах (Тл): 1Тл $ = 10^4$ Гс, поле $H$ не имеет самостоятельного названия и измеряется в амперах на метр ($\frac Ам$); $1 \frac Ам = 4\pi \cdot 10^{-3}$ Гс. Константа $\mu _{0},$ называемая магнитной постоянной, равна $\mu _{0} =4\pi \cdot 10^{-7}\ Тл\cdot \frac Ам.$ Назад к [[:lab4:Экспериментальная установка|экспериментальной установке и методике измерений]] или далее к [[:lab4:контрольные_вопросы44|контрольным вопросам и заданию]]