Практикум по электричеству и магнетизму. Солодуха А.М - 70 стр.

UptoLike

70
постоянного тока J внутри образца создается магнитное поле, напряжен-
ность
H
которого можно вычислить по формуле для соленоида:
,
HnJ
=
(7)
где n число витков на единицу длины соленоида. В результате в стержне
возникнет магнитный поток
BS
=
F
, который, в свою очередь, создает
магнитное поле в зазоре, где находится катушка с током.
Вращающий момент, действующий на катушку в этом магнитном
поле, равен
1
,
M=
(8)
где
a
число витков катушки, S площадь витка катушки. При выводе
рамки катушки из положения равновесия возникает противодействующий
вращению момент, т. к. она укреплена на упругих пружинах. Величина
этого момента равна
l
N
kk ==M
j
2
, (9)
где k коэффициент упругой деформации, j угол поворота рамки, N
смещение стрелки по шкале,
l
длина стрелки.
В состоянии равновесия
12
или
N
BJaSk
M=M=
l
откуда
.JaSB
k
N
l
=
(10)
Величина
Ja
k
c
l
=
определяет чувствительность прибора к величине
магнитной индукции. Так как напряженность магнитного поля пропорцио-
нальна току (
nS
H
=
), фиксируемому амперметром, то изменение зависи-
мости
B
от
H
можно свести к нахождению зависимости
)
(
J
f
N
=
. Гра-
фик функции
)
(
J
f
N
=
изобразит функциональную зависимость
)
(
H
f
B
=
в некотором пропорциональном масштабе и позволит выявить основной
ход этой кривой. С помощью потенциометра R
2
и коммутатора К
2
можно
менять величину и направление постоянного тока через обмотку электро-
магнита, а следовательно, величину и на-
правление магнитного поля в исследуемом
образце.
Чтобы снять кривую намагничива-
ния образца, его следует предварительно
размагнитить. Для этой цели служит по-
тенциометр R
1
, включенный в сеть пере-
менного тока через трансформатор. Пода-
вая переменное напряжение на обмотку
электромагнита и постепенно уменьшая
величину переменного тока, можно свести
до нуля остаточную индукцию в иссле-
Н
В
Рис. 5
0
постоянного тока J внутри образца создается магнитное поле, напряжен-
ность H которого можно вычислить по формуле для соленоида:
                                  H = nJ ,                           (7)
где n – число витков на единицу длины соленоида. В результате в стержне
возникнет магнитный поток F = BS , который, в свою очередь, создает
магнитное поле в зазоре, где находится катушка с током.
      Вращающий момент, действующий на катушку в этом магнитном
поле, равен
                                   M 1 = B Ja S ,                    (8)
где a – число витков катушки, S – площадь витка катушки. При выводе
рамки катушки из положения равновесия возникает противодействующий
вращению момент, т. к. она укреплена на упругих пружинах. Величина
этого момента равна
                                           N
                            M 2 = kj = k     ,                       (9)
                                           l
где k – коэффициент упругой деформации, j – угол поворота рамки, N –
смещение стрелки по шкале, l – длина стрелки.
      В состоянии равновесия
                          N             l
M1 = M2    или    BJaS = k откуда N = JaSB .                    (10)
                          l             k
               l
Величина c =     Ja определяет чувствительность прибора к величине
               k
магнитной индукции. Так как напряженность магнитного поля пропорцио-
нальна току ( H = nS ), фиксируемому амперметром, то изменение зависи-
мости B от H можно свести к нахождению зависимости N = f (J ) . Гра-
фик функции N = f (J ) изобразит функциональную зависимость B = f (H )
в некотором пропорциональном масштабе и позволит выявить основной
ход этой кривой. С помощью потенциометра R2 и коммутатора К2 можно
менять величину и направление постоянного тока через обмотку электро-
                                магнита, а следовательно, величину и на-
          В
                                правление магнитного поля в исследуемом
                                образце.
                                     Чтобы снять кривую намагничива-
                                ния образца, его следует предварительно
                                размагнитить. Для этой цели служит по-
            0
                          Н тенциометр R1, включенный в сеть пере-
                                менного тока через трансформатор. Пода-
                                вая переменное напряжение на обмотку
                                электромагнита и постепенно уменьшая
                   Рис. 5       величину переменного тока, можно свести
                                до нуля остаточную индукцию в иссле-
                                   70