Импульсное магнитное поле. Галузо С.Ю - 2 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Лабораторная работа 15
Импульсное магнитное поле
Цель работы – ознакомление с методом создания импульсного магнитного поля при
разряде конденсатора на соленоид.
Импульсные магнитные поля нашли большое применение в технике физического
эксперимента и в современных технологиях. Это связано с тем, что, с одной стороны, в
ряде физических задач, в частности для исследований по управляемому термоядерному
синтезу, в различных разделах ядерной физики, в технике сильноточных пучков
заряженных частиц и многих других наличие магнитного поля достаточно в течение
весьма малого промежутка времени, обычно менее 0,1 с. С другой стороны, импульсный
метод создания магнитного поля часто оказывается более простым, чем создание
постоянного поля такой же величины, а при индукции более 10 Т остается практически
единственно возможным.
Метод создания импульсного магнитного поля.
Принципиальная схема наиболее простой, а потому часто применяемой системы
создания импульсного магнитного поля изображена на рис. 1.
0
U
с
о
л
е
н
о
и
д
К
C
1
R
R
L
Рис. 1. Принципиальная схема создания импульсного магнитного поля.
Магнитное поле создается током импульсного разряда накопительного
конденсатора С через обмотку соленоида (без сердечника) с индуктивностью L и малым
активным сопротивлением R. Конденсатор предварительно заряжается через резистор
1
R
от источника постоянного тока до напряжения
. После заряда конденсатор с помощью
ключа К замыкается на соленоид – при этом энергия
2
2
0
CU
W
C
=
, (1)
накопленная в конденсаторе, – за время, приблизительно равное четверти периода
колебаний Т в образовавшемся LCR контуре, переходит в энергию соленоида:
3
                                             3
                           Лабораторная работа 15

                       Импульсное магнитное поле

      Цель работы – ознакомление с методом создания импульсного магнитного поля при
разряде конденсатора на соленоид.
      Импульсные магнитные поля нашли большое применение в технике физического
эксперимента и в современных технологиях. Это связано с тем, что, с одной стороны, в
ряде физических задач, в частности для исследований по управляемому термоядерному
синтезу, в различных разделах ядерной физики, в технике сильноточных пучков
заряженных частиц и многих других наличие магнитного поля достаточно в течение
весьма малого промежутка времени, обычно менее 0,1 с. С другой стороны, импульсный
метод создания магнитного поля часто оказывается более простым, чем создание
постоянного поля такой же величины, а при индукции более 10 Т остается практически
единственно возможным.

                  Метод создания импульсного магнитного поля.

      Принципиальная схема наиболее простой, а потому часто применяемой системы
создания импульсного магнитного поля изображена на рис. 1.




                                 R1               К
                                                                   с
                                      C                 L          о
                                                                   л
                                                                   е
                      U0                                           н
                                                                   о
                                                        R          и
                                                                   д



            Рис. 1. Принципиальная схема создания импульсного магнитного поля.

             Магнитное поле создается током импульсного разряда накопительного
конденсатора С через обмотку соленоида (без сердечника) с индуктивностью L и малым
активным сопротивлением R. Конденсатор предварительно заряжается через резистор R1
от источника постоянного тока до напряжения U 0 . После заряда конденсатор с помощью
ключа К замыкается на соленоид – при этом энергия

                                                   2
                                               CU 0
                                          WC =      ,                            (1)
                                                2

накопленная в конденсаторе, – за время, приблизительно равное четверти периода
колебаний Т в образовавшемся LCR контуре, переходит в энергию соленоида:

Страницы