Оборудование: Генератор низкой частоты (например, GFG — 8255A), дифференциальный трансформатор, двухканальный осциллограф (например, Tektronix TDS 1012), исследуемые образцы.

Бесконтактные методы измерения электропроводности во многих случаях имеют существенные преимущества перед контактными способами.

Известно, что при низких температурах длина свободного пробега электронов в чистых металлах достигает нескольких миллиметров. Поэтому правильное значение электропроводности можно получить лишь на образцах достаточно большого диаметра. Такие измерения целесообразно проводить бесконтактными методами. В частности, это относится к контролю чистоты металлов по остаточному удельному сопротивлению.

Бесконтактные методы можно использовать для измерения электропроводности металлов, сплавов, полупроводников и электролитов, в том числе и в тех случаях, когда образец помещен в герметичную ампулу для изоляции исследуемого материала от окружающей среды.

В данной работе применяется метод комплексной магнитной восприимчивости цилиндрических образцов в переменном магнитном поле [18] (метод дифференциального трансформатора). Датчиком служит дифференциальный трансформатор, состоящий из двух одинаковых катушек взаимной индуктивности (см. рис. 4). Образец 1 помещают внутрь одной из катушек датчика. Первичные обмотки катушек включены последовательно и по ним пропускается ток от генератора низкой частоты. Вторичные обмотки включены встречно, поэтому без образца напряжение на выходе дифференциального трансформатора должно быть равно нулю. При помещении образца 1 внутрь рабочей катушки в нем возникают вихревые токи, которые изменяют магнитное поле, и во вторичной обмотке появляется ЭДС. Так как начальная ЭДС (без образца) была скомпенсирована второй катушкой, то возникающий теперь выходной сигнал пропорционален частоте, амплитуде магнитного поля и эффективной магнитной восприимчивости образца: $$ --- $$ Здесь мы представили χ в виде χ χ= 0eiβ, где tgβ=α/ − из α соотношения (12). Иначе говоря, выходной сигнал оказывается сдвинут по фазе на величину ϕ= (π β/ 2− ) относительно магнитного поля. Воспользовавшись тем, что tg(π/ 2 −β) = ctgβ, получим

α πσ/	2 d 2
tgϕ β= ctg	=α// = −	3c2	f .  	 	 	  	 (30) 

Таким образом, построив график зависимости tgϕ от частоты f , по коэффициенту наклона линейного участка кривой можно рассчитать проводимость σ. Если статическая магнитная поляризуемость образца отлична от нуля, т. е. α1/ (ω= 0) =α01 , то вместо формулы (13) следует воспользоваться выражением

tgϕ β= ctg	=α π σµα/// = 16dc22α01f −πσµ23c2d 2 f .                     (31) 

Эта формула, как и выражение (30), правильно описывает ход соответствующей экспериментальной кривой в области низких частот. Следует отметить, что на этой кривой имеется линейный участок вблизи точки f = f0 , в которой tgϕ= 0 .