Правила выполнения работы

Взаимоиндукция.

Взаимоиндукцией называется явление индуцирования э. д. с. в проводнике или катушке при изменении магнитного потока, создаваемого другим проводником (катушкой). Индуцируемая таким образом э. д. с. е_м носит название э. д. с. взаимоиндукции.

Контрольные вопросы:

1. Какие существуют способы усиления магнитных полей?

2. Что такое магнитная индукция, магнитный поток, напряженность магнитного поля?

3. Каковы основные характеристики ферромагнитных материалов?

4. В каких случаях магнитное поле создает механические силы и как они определяются?

5. Что такое индуцированная э.д.с. и как определяется ее значение и направление?

6. Что представляют собой вихревые токи и какие существуют способы уменьшения их вредного действия?

7. Что такое э. д. с. самоиндукции и взаимоиндукции?

1. Проанализируйте схему (рис.5).

2. Определить c помощью мультиметра значения параметров схемы: R₁, R₂ R₃, R₄ R₅,E₁, E₂. Значения параметров схемы следует определять таким образом, чтобы исключить их влияние друг на друга. В частности значения E₁ и Е₂ должны быть определены без внешних сопротивлений.

3. Поставить на место сопротивления и измерить вольтметром падение напряжения на всех сопротивлениях. Определить направления токов в них, учитывая расположения клемм «+» и «-» на вольтметре при его подключении.

4. Обесточить установку.

5. Направления токов и их значения указать на схеме, начерченной в отчете. Определить значения токов по известным значениям напряжений и сопротивлений в цепи.

N	R(Ом)	U(В)	I(мА)
		4,8	3,08х10^-6
		5,6	2,8х10^-6
		3,2	1,76х10^-7
		3,5	1,22х10^-6
		2,2	1,49х10^-6

Проверить 1 правило Кирхгофа для узлов:

Не учитываем падение напряжения в проводниках.

G:

F:

Проверить 2 правило Кирхгофа для контуров

Для контура GBCF

Для контура AKGB

Петрозаводский Государственный

Университет

Кольский филиал.

	Наименование: определение магнитной проницаемости ферромагнетика
Факультет
курс, группа	Цель работы: по петле гистерезиса ферромагнетика определить напряженность магнитного поля, магнитную индукцию и магнитную проницаемость вещества.
Этап работы	оценка	дата	преподаватель
Допуск	отлично	09.11.11	Вахонина О.В.
Окончание				Принадлежности: измерительный стенд, звуковой генератор, осциллограф.
Итоговая оценка

Одной из характерных особенностей ферромагнетиков является гистерезис. Явление гистерезиса заключается в том, что индукция магнитного поля в магнетике зависит не только от того магнитного поля, в которое помещен ферромагнетик, но и от того, каким было предварительное магнитное состояние материала.

Рис.1 Рис.2

Явление гистерезиса характеризуется петлей гистерезиса ферромагнетика, т.е. графиком зависимости B=f(H) при перемагничивании ферромагнетика в переменном магнитном поле (рис.1). Площадь петли пропорциональна энергии, необходимой для перемагничивания ферромагнетика. Вследствие этого петля гистерезиса - существенная характеристика ферромагнетика. На основании петли гистерезиса ферромагнетики подразделяют на мягкие и жесткие. По петле можно определить коэрцитивную силу Н_к и остаточную индукцию ферромагнетика В₀. По серии петель гистерезиса (рис.2) можно найти кривую намагничивания и на основании последней - относительную магнитную проницаемость

ферромагнетика и зависимость намагниченности от напряженности магнитного поля,

Для нахождения петли гистерезиса применяются разные методы. Одним из наиболее удобных и быстрых считается осциллографический метод, хотя он и не отличается особой точностью.

Для осциллографирования петли гистерезиса можно использовать цепь по схеме, приведенной на рис.3.

Рис. 3

Тороид изготовлен из исследуемого ферромагнетика. Первичную обмотку тороида питают от звукового генератора ЗГ синусоидальным током. Цепь первичной обмотки содержит низкоомный резистор R₁,. Со вторичной обмоткой соединены конденсатор С и высокоомный резистор R₂. Напряжение на резисторе r₁ пропорционально току в первичной катушке тороида.

(1)

Поскольку напряженность магнитного поля в тороиде

(2)

где n - число витков первичной обмотки, l – длина средней линии тороида, то напряжение, подаваемое на х – пластины осциллографа будет равно:

(3)

Напряжение на конденсаторе интегрирующей цепи, которое подается на y – пластины осциллографа будет равно:

(4)

N₂ – число витков во вторичной катушке; Е – ЭДС индукции вторичной катушки; S – площадь витка вторичной катушки; В – магнитная индукция в тороиде.

Таким образом, измеряя напряжение на петле гистерезиса мы можем определить следующие параметры:

(5)

Определив H и B можно определить магнитную проницаемость среды

(6)

Порядок выполнения работы.

1. Собрать цепь согласно схеме на рис.3. После проверки схемы преподавателем подать на нее напряжение.

2. Ручками управления осциллографа добиться возникновения на экране осциллографа четкой петли гистерезиса, так чтобы она точно уместилась на измерительной сетке экрана. (Цена деления одной клеточки осциллографа по х и у осям равна 0,1 В).

4. Определить координаты вершин петель гистерезиса для ряда убывающих дискретных значений силы тока первичной обмотки. Определив значения U₁ и U₂ для ряда убывающих значений тока первичной обмотки, по формулам (5) вычислить соответствующие им Н и В. Такие измерения проделать пять раз, причем должен быть охвачен весь диапазон токов, указанный в паспорте тороида.

5. Вычислить относительную магнитную проницаемость ферромагнетика по формуле 6 при всех напряженностях магнитного поля. Все результаты измерений и вычислений поместить в таблицу. Построить график зависимости μ от Н.

Величина						Результат
U1	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	----
U2	0,11	0,19	0,23	0,26	0,28	----
H	3,125	6,250	9,375	12,500	15,625	----
B	0,044	0,076	0,092	0,104	0,112	----
μ	0,011	0,010	0,008	0,007	0,006	0,041
δμ	-0,030	0,010	0,008	0,007	0,006	0,000
(δμ)^2	0,001	9,3x10^-5	6,1x10^-5	4,4x10^-5	3,2x10^-5	1,23x10^-3

, , , , , ,

Дата добавления: 2015-06-04