Электрическая схема установки
Электрическая схема (рис. 4) включает в себя: источник переменного напряжения (генератор) и сопротивление R 1 в цепи намагничивающей катушки L 1; вторичную измерительную катушку L 2; (катушки L 1 и L 2 намотаны на общий ферромагнитный сердечник); сопротивление R 2 и конденсатор С в цепи катушки L 2.
При изменении силы переменного тока через L 1 будет изменяться и гистерезисная петля, причём вершины всех петель будут лежать на основной кривой намагничивания (рис. 5). Напряжение U х снимается с сопротивления R 1, соединённого последовательно с намагничивающей катушкой L 1. Ток в намагничивающей цепи
следовательно, напряженность намагничивающего поля пропорциональна падению напряжения на сопротивлении R 1. Напряжение U у, снимаемое с конденсатора С в цепи катушки L 2 (Вход Y), пропорционально индукции В в образце. Известно, что падение напряжения на конденсаторе:
где q – заряд конденсатора; С – ёмкость конденсатора; I 2 – ток через конденсатор. Мгновенное значение тока I 2 в цепи L 2 определяется ЭДС индукции
По закону электромагнитной индукции:
где Из выражений (2)–(4) следует пропорциональность U у и В:
Так как напряжение на конденсаторе С в цепи катушки L 2 определяется интегралом тока I 2, то такая цепь в электротехнике называется интегрирующей цепью. Напряжения U х и U у, соответствующие вершине петли гистерезиса, определяются следующим образом. Необходимо замерить на экране осциллографа координаты вершины петли гистерезиса x макс и y макс , тогда U x = h · x макс и U y = b · y макс , h и b цена деления по осям ОХ и ОУ соответственно. Напряженность магнитного поля равна:
Аналогично из формулы (5) определяется индукция В макс:
При увеличении частоты по закону электромагнитной индукции в проводящем ферромагнетике возрастают вихревые токи, которые, согласно правилу Ленца, создают своё магнитное поле, противодействующее изменению внешнего поля. Поэтому индукция в образце уменьшается, что в соответствии с формулой
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с электрической схемой. 2. Включить осциллограф, отрегулировать яркость и фокусировку светового пятна регуляторами, расположенными под экраном осциллографа. Ручками смещения по осям ОХ (на рис. 6 ручка 3) и ОУ (на рис. 6 ручка 1) выставить пятно в центр экрана. Переключатель 5 установить в положение 1 В/дел (это значение соответствует коэффициенту b в соответствующих формулах расчета), а ручку 6 плавной регулировки, находящейся на переключателе 5, повернуть по часовой стрелки до упора. 3. Включить генератор в сеть. Регулятором частоты на генераторе (расположенном в центре лимба с круговой шкалой, обозначенной “ Hz ”) и множителем частоты (расположенном слева от лимба регулятора частоты) установить частоту 50 Гц. Регулятором амплитуды выходного сигнала на генераторе (расположен справа от лимба регулятора частоты) подать сигнал в электрическую схему и получить на экране осциллографа петлю гистерезиса (рис. 6). Добиться получения максимально возможной, но не выходящей за пределы экрана, гистерезисной кривой (при этом координата вершины петли x max = 5 делений). Кнопки 2 и 4 должны быть нажаты. Убедиться, что петля гистерезиса расположена симметрично относительно начала координат, при необходимости с помощью ручек 1 и 3 провести дополнительную центровку. 4.
Таблица 1. Измерение параметров гистерезисной петли.
*Записать погрешности всех прямых измерений.
5. Исследовать зависимость магнитной проницаемости от частоты. Для этого при xмакс = 3 деления зафиксировать значение yмакс на разных частотах в соответствии таблицей 2.
Таблица 2. Измерение параметров гистерезисной петли.
*Записать погрешности всех прямых измерений.
6. Выключить генератор и осциллограф.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|