Практическая часть. Метод измерения и схема установки

Метод измерения и схема установки. Получение петли гистерезиса и проведение необходимых измерений для определения B и H осуществляется в данной работе на электронном осциллографе. Схема установки дана на рис. 5.

Рис.5

Переменное напряжение от звукового генератора (ГЗ) подключается к виткам N ₁ намагничивающей обмотки тороида, укрепленного на панели. На панели размещены сопротивление r, включенное в цепь намагничивающей обмотки, а также сопротивление R и конденсатор C, находящиеся в цепи вторичной обмотки N ₂.

Напряжение U_x = Ir подается на горизонтально отклоняющие пластины ² x ² электронного осциллографа.

Напряженность магнитного поля в тороиде пропорциональна силе тока I (см. формулу (3)), следовательно, отклонение электронного луча по горизонтали (вдоль оси x) пропорционально напряженности поля H:

. (6)

Индуцированная ЭДС во вторичной обмотке N ₂ периодически заряжает конденсатор C до напряжения U_y, которое подается на вертикально отклоняющие пластины ² y ² электронного осциллографа.

Отклонение луча по вертикали, пропорциональное U_y, связано с величиной индукции B поля в сердечнике тороида. Действительно, ЭДС индукции равна

e = - N₂S (7)

где S - площадь сечения тороида; N ₂ число витков вторичной обмотки тороида. Для того, чтобы получить сигнал, пропорциональный индукции магнитного поля, используется интегрирующая цепочка RC, удовлетворяющая условию RC > T (T - период переменного тока).

При R >> ток в цепи вторичной обмотки

.

Напряжение

U_c = U_y; U_y = .

Из вышеприведенных соотношений следует, что

U_y = - .

Таким образом, на ² x ² пластины осциллографа подается напряжение, пропорциональное H, а на ² y ² пластины пропорциональное B. На экране осциллографа получается фигура, с помощью которой можно определить петлю гистерезиса B = B (H).

За один период изменения U_x и U_y след электронного луча опишет всю фигуру петли гистерезиса, а за каждый последующий период ее повторит, поэтому на экране осциллографа видна неподвижная картина.

Величины H и B определяются из соотношений H = ax и B = by, где x и y - координаты соответствующей точки петли, выраженные в миллиметрах, а a - цена деления шкалы осциллографа по горизонтали в амперах на миллиметр; b - цена деления шкалы осциллографа по вертикали в теслах на миллиметр. Величины a, b определены опытным путем и указаны на установках.

Дата добавления: 2015-08-05