Электромагнетизм. Рабочая тетрадь. Булгаков Н.А - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Здесь
U
c
– напряжение на обкладках конденсатора; С – ёмкость; q – заряд конденсатора; I
2
– мгновенное значение тока
зарядки 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
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
пропорциональное
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 опишет
петлю гистерезиса, а за каждый последующий период в точности её повторит. Поэтому на экране будет видна неподвижная
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 ферромагнетика.
Для графического построения начальной кривой намагничивания ферромагнетика необходимо на экране получить семейство
петель гистерезиса и замерить для каждой из них величину напряжений
U
х
и U
у
. Соответствующие значения напряженности Н и
индукции
В определить из соотношений:
x
U
lR
N
H
1
1
=
, (8)
y
U
SN
CR
B
2
22
= . (9)
II. Экспериментальная часть
1.
Ознакомьтесь с устройством установки, способом измерения напряжений U
х
, U
у
; устройством и принципом работы
электронного осциллографа.
2.
Подсоедините осциллограф и ЛАТР к розеткам «~220 В». Включите осциллограф и дайте ему прогреться в течении
2–3 мин.
3.
Замкните ключ K
1
и с помощью ЛАТРа 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 ЛАТРа от минимальной (точечной) до максимальной петли
гистерезиса, 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
K
2
замерьте вольтметром установки выходные
напряжения
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 таблицу.
B
B
ост
B
ост
H
нас
H
с
H
с
–H
H
H
нас
E
i

Страницы