Составители:
Рубрика:
8
где Ф – поток вектора магнитной индукции через один виток; S
2
– площадь поперечного сечения тороида.
По закону Ома для вторичной обмотки получаем
dt
dI
LRIUE
C
2
2221
++= (16)
Где U
C
– напряжение на конденсаторе; I
2
– ток во вторичной обмотке; L
2
– индуктивность вторичной обмотки.
Так как L
2
– очень мало, а I
2
R
2
>>U
C
, уравнение (16) может быть записано с учетом (15) в следующем виде:
2222
RIS
dt
dB
N =− . (17)
Откуда
.
2
22
2
dt
dB
R
SN
I −−=
(18)
Учитывая (18), найдем напряжение
y
U , равное напряжению на конденсаторе
2
0
22 22
22
0
t
B
yc
Idt
NS NSB
Q
UU
C C RC RC
=== =− =−
∫
∫
(19)
где Q – заряд на обкладках конденсатора.
Если известен коэффициент отклонения луча
y
k по вертикали, то
yy
Uky
=
(20)
Из выражений (19) и (20) получаем
22
22 22
yy
y
RCU RCk y
B
ky
NS NS
β
== =----- (21)
Подав одновременно напряжения
y
U и
x
U на вертикально и горизонтально отклоняющие пластаны, получим на
экране осциллографа петлю гистерезиса.
По площади петли можно найти работу перемагничивания, отнесенную к единице объема. Малое изменение
объемной плотности энергии магнитного поля
2
0
2
H
H
μμ
ω
= в цикле перемагничивания определяется по формуле
0
()
H
dHdHHdB
ω
μμ
=
= . (22)
Работа
п
dA расходуется на изменение внутренней энергии единицы объема ферромагнетика. За полный цикл
перемагничивания
п
AHdB
φ
=
(23)
Учитывая (14) и (21), получаем
12
122
2
Cxy
п n
T
NR kk
AS
rRNS
π
= (24)
Где
n
S - площадь петли гистерезиса;
212
()Srrb=−
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Задание 1. Определение основной кривой намагничивания.
1. Установить на стенде приборы, указанные на рис. 11.
2. Ознакомившись с описанием установки и методом измерения,
соединить приборы в соответствии со схемой, изображенной на рис. 11.
3. Ознакомиться с работой звукового генератора РQ и
электронного осциллографа РО в режиме измерения фигур Лиссажу (по
приложению I).
4. Подготовить приборы к работе:
а) установить следующие параметры выходного сигнала звукового
генератора: 2 кГц – частота; ОВ – выходное напряжение;
б) отключить развертку на осциллографе РО.
5. Включить лабораторный стенд и приборы. Установить луч в
центре экрана осциллографа, после чего, регулируя величину выходного
напряжения на звуковом генераторе и усиление по оси У, установить
ФПЭ-07
Т
R
2
Y
N
1
N
2
C
X
ОСЦ
ГЕН
R
P
P
Y
X
вы
Рис.11
8
где Ф поток вектора магнитной индукции через один виток; S2 площадь поперечного сечения тороида.
По закону Ома для вторичной обмотки получаем
dI 2
E1 = U C + I 2 R2 + L2 (16)
dt
Где UC напряжение на конденсаторе; I2 ток во вторичной обмотке; L2 индуктивность вторичной обмотки.
Так как L2 очень мало, а I2R2>>UC , уравнение (16) может быть записано с учетом (15) в следующем виде:
dB
− N2 S 2 = I 2 R2 . (17)
dt
Откуда
N 2 S 2 dB
I2 = − − . (18)
R2 dt
Учитывая (18), найдем напряжение U y , равное напряжению на конденсаторе
t
Q ∫ I 2 dt
N 2 S2
B
N 2 S2 B
U y = Uc = =
C
0
C
=−
R2C ∫
0
=−
R2C
(19)
где Q заряд на обкладках конденсатора.
Если известен коэффициент отклонения луча k y по вертикали, то
U y = ky y (20)
Из выражений (19) и (20) получаем
R2CU y R2Ck y y
B= = = β k y y ----- (21)
N 2 S2 N 2 S2
Подав одновременно напряжения U y и U x на вертикально и горизонтально отклоняющие пластаны, получим на
экране осциллографа петлю гистерезиса.
По площади петли можно найти работу перемагничивания, отнесенную к единице объема. Малое изменение
μμ0 H 2
объемной плотности энергии магнитного поля ωH = в цикле перемагничивания определяется по формуле
2
dωH = Hd ( μμ0 H ) = HdB . (22)
Работа dAп расходуется на изменение внутренней энергии единицы объема ферромагнетика. За полный цикл
перемагничивания
Aп = φ HdB (23)
Учитывая (14) и (21), получаем
ФПЭ-07
N1 R2C k x k y
Aп = Sn (24)
2π rT R1 N 2 S 2
Т R2 Y
Где S n - площадь петли гистерезиса; S 2 = ( r1 − r2 )b
N1 N2 ОСЦ
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
C X
ГЕН Задание 1. Определение основной кривой намагничивания.
1. Установить на стенде приборы, указанные на рис. 11.
2. Ознакомившись с описанием установки и методом измерения,
R соединить приборы в соответствии со схемой, изображенной на рис. 11.
3. Ознакомиться с работой звукового генератора РQ и
электронного осциллографа РО в режиме измерения фигур Лиссажу (по
приложению I).
4. Подготовить приборы к работе:
P P а) установить следующие параметры выходного сигнала звукового
генератора: 2 кГц частота; ОВ выходное напряжение;
б) отключить развертку на осциллографе РО.
вы 5. Включить лабораторный стенд и приборы. Установить луч в
Y X
центре экрана осциллографа, после чего, регулируя величину выходного
напряжения на звуковом генераторе и усиление по оси У, установить
Рис.11
