Магнитная индукция в ферромагнетиках. Козлов В.И. - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Обмотка L
1
тороидального образца включена последовательно в цепь с резисторами
R
1
и R
2
, подсоединенную к выходу напряжения звуковой частоты. Резистор R
1
ограничивает силу переменного тока, протекающего через обмотку L
1
, а с резистора R
2
на
вход X осциллографа снимается напряжение, пропорциональное силе этого тока. При
изменении силы тока изменяется создаваемое им магнитное поле и, соответственно ему,
меняется магнитное состояние образца, т. е. меняется индукция в образце В
.обр
. При этом
меняется и магнитный поток, пронизывающий образец и измерительную обмотку L
2
. Если
площадь поперечного сечения образца S
.обр
, то изменение магнитного потока
d =Ф S
.обр
dB. (5)
Пусть обмотка L
2
имеет N
2
витков и намотана на образец вплотную, без зазора, т. е.
площадь ее поперечного сечения такая же, как и у образца. Изменение потокосцепления
этой обмотки
dBSNdФNd
обр.22
==Ψ
. (6)
На зажимах обмотки L
2
развивается ЭДС индукции
dt
d
Е
Ψ
−=
. (7)
Напряжение на конденсаторе C:
∫∫
−
===
dt
R
tVtE
C
dtti
CC
tQ
tV
C
3
)()(
1
)(
1)(
)(
,
(8)
здесь Q(t) – заряд на конденсаторе, i(t) – ток в цепи конденсатора.
Параметры R
3
и C подобраны таким образом, что имеет место соотношение:
С
ω
1
<<R
3
, т. е. Е
>>
V
C
, поэтому
∫ ∫∫
∆==Ψ=−=
B
CR
SN
dB
CR
SN
d
CR
dttE
CR
V
обробр
C
3
.2
3
.2
33
1
)(
1
. (9)
Таким образом, напряжение на конденсаторе пропорционально изменению
индукции образца. Эта связь и позволяет при пропускании через обмотку L
1
переменного
тока наблюдать на экране осциллографа петлю гистерезиса образца.
б) Баллистический метод основан на измерении изменения магнитного потока
через образец при переходе образца из одного магнитного состояния в другое. Этот метод
поясняется с помощью схемы, изображенной на рис. 7.
10
                                                             10
      Обмотка L1 тороидального образца включена последовательно в цепь с резисторами
R1 и R2, подсоединенную к выходу напряжения звуковой частоты. Резистор R1
ограничивает силу переменного тока, протекающего через обмотку L1, а с резистора R2 на
вход X осциллографа снимается напряжение, пропорциональное силе этого тока. При
изменении силы тока изменяется создаваемое им магнитное поле и, соответственно ему,
меняется магнитное состояние образца, т. е. меняется индукция в образце Вобр.. При этом
меняется и магнитный поток, пронизывающий образец и измерительную обмотку L2. Если
площадь поперечного сечения образца Sобр., то изменение магнитного потока


                                                     dФ=Sобр.dB.                                                    (5)


       Пусть обмотка L2 имеет N2 витков и намотана на образец вплотную, без зазора, т. е.
площадь ее поперечного сечения такая же, как и у образца. Изменение потокосцепления
этой обмотки

                                          dΨ= N 2 dФ = N 2 S обр. dB
                                                                                      .                             (6)

      На зажимах обмотки L2 развивается ЭДС индукции

                                                                 dΨ
                                                         Е = −
                                                                  dt
                                                                         .                                          (7)

      Напряжение на конденсаторе C:

                           Q (t )   1                    1       E (t ) − VC (t )
                V (t ) =
                            C
                                  =
                                    C   ∫ i (t )dt   =
                                                         C   ∫          R3
                                                                                  dt      ,
                                                                                                                    (8)

здесь Q(t) – заряд на конденсаторе, i(t) – ток в цепи конденсатора.
       Параметры R3 и C подобраны таким образом, что имеет место соотношение:

                                           1
                                          ωС    <>VC, поэтому



                       1                        1                      N 2 S обр.             N 2 S обр.
             VC = −
                      R3 C   ∫ E (t )dt   =
                                               R3 C   ∫ dΨ        =
                                                                         R3 C       ∫ dB =      R3 C
                                                                                                           ∆B   .   (9)


       Таким образом, напряжение на конденсаторе пропорционально изменению
индукции образца. Эта связь и позволяет при пропускании через обмотку L1 переменного
тока наблюдать на экране осциллографа петлю гистерезиса образца.

       б) Баллистический метод основан на измерении изменения магнитного потока
через образец при переходе образца из одного магнитного состояния в другое. Этот метод
поясняется с помощью схемы, изображенной на рис. 7.

Страницы