Электромагнетизм. Булгаков Н.А - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

E =
U
c
+ I
2
R
2
, (4)
∫
===
t
dtI
CC
q
UU
yc
0
2
1
. (5)
Здесь U
c
– напряжение на обкладках конденсатора; С – ёмкость; q – заряд конденсатора; I
2
– мгновенное значение тока за-
рядки конденсатора
С
2
.
Если
R
2
велико, то первым членом в формуле (4) можно пренебречь.
Тогда
dt
dB
R
SN
R
i
i
⋅−=
ε
=
2
2
2
. (6)
Из выражений (5) и (6) следует, что
B
CR
SN
dB
CR
SN
dt
dt
dB
CR
SN
U
BB
y
22
2
0
22
2
0
22
2
−=−−=
∫∫
,
т.е.
B
CR
SN
U
y
22
2
−= , (7)
которое пропорционально индукции магнитного поля тороида (U
у
∼ B).
Таким образом, подавая на одни пластины осциллографа напряжение, пропорциональное
Н, а на другие пропорцио-
нальное
В, получаем на экране осциллографа петлю гистерезиса В = f(Н) (рис. 2).
Рис. 2
За период синусоидального изменения тока в первичной обмотке след электронного луча на экране полностью опи-
шет петлю гистерезиса, а за каждый последующий период в точности её повторит. Поэтому на экране будет видна не-
подвижная петля гистерезиса.
Увеличивая или уменьшая напряжение
U
x
, а следовательно, меняя амплитуду колебаний напряжённости магнитного
поля
Н, на экране осциллографа будем иметь ряд различных по своей площади петель гистерезиса. Если вершины всех
петель, начиная с
U
x
= 0, U
у
= 0 и до их максимальных значений, соединить одной линией, получим осцилло-графическую
кривую намагничивания магнетика.
Для графического построения начальной кривой намагничивания ферромагнетика необходимо на экране получить семей-
ство петель гистерезиса и замерить для каждой из них величину напряжений
U
х
и U
у
. Соответствующие значения напряженно-
сти
Н и индукции В определить из соотношений:
x
U
lR
N
H
1
1
= , (8)
y
U
SN
CR
B
2
2
=
. (9)
Порядок выполнения и обработки результатов
1. Ознакомьтесь с устройством установки, способом измерения напряжений U
х
, U
у
; устройством и принципом рабо-
ты электронного осциллографа.
2. Подсоедините осциллограф и ЛАТР к розеткам «220 В». Включите осциллограф и дайте ему прогреться в тече-
нии 2 – 3 мин.
3. Замкните ключ К
1
и с помощью ЛАТР подайте на первичную обмотку тороида переменное напряжение ~30…35
В. Ручками управления электронным лучом настройте на экране осциллографа петлю гистерезиса (рис. 2).
4. Определите диапазон напряжений по вольтметру ЛАТР от минимальной (точечной) до максимальной петли гис-
терезиса, когда хорошо виден участок насыщения намагничивания.
5. Разбейте найденный диапазон напряжений на 8…10 точек. Поставьте первое значение напряжения таким, чтобы
площадь петли была близкой к минимальной. Переключением ключа К
2
замерьте вольтметром установки выходные на-
пряжения
U
х
, U
у
(рис. 1). Их величины отметьте в таблице, а начальную петлю гистерезиса с экрана перенесите на кальку,
обозначив её цифрой 1.
6. Поставьте следующее значение напряжения на обмотке
N
1
тороида, замерьте напряжения U
х
и U
у
, внеся их в табли-
цу.
B
B
ост
B
ост
H
нас
H
с
H
с
–H
H
H
нас
E
i

Страницы