Методические указания к лабораторным работам по курсу общей физики (Электричество и магнетизм. Ч.3). Миловидова С.Д - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

26
Таким образом , из формул (13) и (19) следует , что положение луча на экране
осциллографа вдоль горизонтальной оси Х определяется величиной
напряженности магнитного поля Н, а вдоль вертикальной оси У – величиной
магнитной индукции В, т .е . осциллограмма отражает зависимость B=f(H).
Чтобы получить количественную
зависимость B=f(H), необходимо
прокалибровать оси экрана осциллографа в
единицах Н и В. Пусть одна из вершин
(точка А) осциллограммы петли
гистерезиса характеризуется значениями N
x
и N
y
, а соответствующие этой вершине
координаты, выраженные в делениях
координатной сетки, имеют значения U
x
и
U
y
(рис.8). Положение луча в вершине
петли гистерезиса определяется
амплитудными значениями напряжения U
x
и U
y
, в то
Рис.8
время как вольтметром измеряются эффективные значения напряжений U
xэфф
и
U
yэфф
. Тогда, согласно формулам (13) и (19), число делений n
х
,
соответствующее единице напряженности Н, равно
эфф
x
A
x
x
UN
RN
H
N
n
2
1
1
l
== , (20)
а число делений n
у
, соответствующее единице индукции В,
.
2
2
2
yэфф
y
A
y
y
UCR
SwN
B
N
n == (21)
Для определения основной кривой намагничивания снимают семейство петель
гистерезиса при различных токах через образец . Ток регулируется реостатом R .
Кривую намагничивания строят , проводя плавную кривую через вершины
петель гистерезиса (А
1
, А
2
,… ).
Выполнение работы
1. Зарисовать схему (рис.6), элементы которой имеют следующие
параметры
R
1
=(33,0± 1,5) Ом, d
1
=(6,40± 0,05) см , w
1
=100 витков ,
R
2
=(100± 5) кОм, d
2
=(8,00± 0,05) см , w
2
=200 витков ,
С=(1,0± 0,1) мкф, h =(2,00± 0,05) см .
2. Вычислить необходимые для дальнейших расчетов значения ℓ и S по
формулам
()
21
2
dd +=
π
l
и
()
12
2
dd
h
S −=
и их абсолютные
погрешности (см . рис.7).
3. Включить осциллограф и при выключенной развертке вывести
электронный луч в центр осциллографа.
B
BA
Nx
Ny
H
HA
A
Hc
                                                 26
Так им образом , из форм ул (13) и (19) сле дуе т , чт оп оложе ние луча на эк ране
осц иллографа в доль горизонт альной оси Х оп ре де ляе т ся в е личиной
нап ряже нност и м агнит ного п оля Н, а в доль в е рт ик альной оси У – в е личиной
м агнит ной индук ц ии В, т .е . осц иллограм м а от ражае т зав исим ост ьB=f(H).


           B                        A             Ч т обы п олучит ьк оличе ст в е нную
                      Nx
          BA                              зав исим ост ьB=f(H), не обходим о
                                          п рок алибров ат ьоси эк рана осц иллографа в
                                          е диниц ахН и В. П уст ьодна из в ерш ин
                             Ny           (т очк а А ) осц иллограм м ы п е т ли
                                          гист е ре зиса харак т е ризуе т ся значе ниям и Nx
                                          и Ny, а соот в е т ст в ую щ ие эт ой в е рш ине
                   Hc          HA       H к оординат ы, в ыраже нные в де ле ниях
                                          к оординат ной се т к и, им е ю т значе ния Ux и
                                          Uy (рис.8). П оложе ние луча в в е рш ине
                                          п е т ли гист е ре зиса оп ре де ляе т ся
                                          ам п лит удным и значе ниям и нап ряже ния Ux
                                          и Uy, в т о
                   Р ис.8
в ре м я к ак в ольт м е т ром изм е ряю т ся эффе к т ив ные значе ния нап ряже ний Uxэ ф ф и
Uyэ ф ф . Тогда, согласно форм улам (13) и (19), число де ле ний nх,
соот в е т ст в ую щ е е е диниц е нап ряже нност и Н, рав но
                                           Nx    N x R1l
                                    nx =      =                       ,                            (20)
                                           H A N1 2U э ф          ф
а числоде лений nу, соот в е т ст в ую щ е е е диниц е индук ц ии В,
                                           Ny            N y w2 S
                                  ny =           =                        .                        (21)
                                           BA         R2C 2U yэ ф ф
Д ля оп ре де ле ния основ ной к рив ой нам агничив ания сним аю т се м е й ст в оп е т е ль
гист е ре зиса п ри различныхт ок ахче ре з образе ц . Ток ре гулируе т ся ре ост ат ом R.
К рив ую нам агничив ания ст роят , п ров одя п лав ную к рив ую че ре з в е рш ины
п е т е льгист е ре зиса (А 1, А 2,… ).
                                        Выполне ние работы
     1. Зарисов ат ь схе м у (рис.6), эле м е нт ы к от орой им е ю т сле дую щ ие
         п арам е т ры
     R1=(33,0± 1,5) О м , d1=(6,40± 0,05) см , w1=100 в ит к ов ,
     R2=(100± 5) к О м , d2=(8,00± 0,05) см , w2=200 в ит к ов ,
     С=(1,0± 0,1) м к ф, h =(2,00± 0,05) см .
     2. В ычислит ь не обходим ые для дальне й ш их расче т ов значе ния ℓ и S п о
                           π                               h
       форм улам      l=     (d1 + d 2 )     и        S=     (d 2 − d1 )      и   их абсолю т ные
                           2                               2
      п огре ш ност и (см . рис.7).
   3. В к лю чит ь осц иллограф и п ри в ык лю ченной                         разв е рт к е   в ыв е ст и
      эле к т ронный луч в ц е нт р осц иллографа.

Страницы