Экспериментальное изучение свойств ферромагнетиков

Экспериментальное изучение свойств ферромагнетиков. внес А. Г. Столетов. Предложенный им экспериментальный метод заключался в измерении магнитного потока Фm в ферромагнитных кольцах при помощи баллистического гальванометра.

Тороид, первичная обмотка которого состояла из N1 витков, имел сердечник из исследуемого материала (например, отожженного железа). Вторичная обмотка из N2 витков была замкнута на баллистический гальванометр G (рис. А). Обмотка N1 включалась в цепь аккумуляторной батареи Б. Напряжение, приложенное к этой обмотке, а, следовательно, и силу тока I1 в ней можно было изменять с помощью потенциометра R1. Направление тока изменялось посредством коммутатора К. При изменении направления тока в обмотке N1 на противоположное, в цепи обмотке N2 возникал кратковременный индукционный ток и через баллистический гальванометр проходил электрический заряд q, который равен отношению взятого с обратным знаком изменения потокосцепления вторичной обмотки к электрическому сопротивлению R в цепи гальванометра: Если сердечник тонкий, а площадь поперечного сечения равна S, то магнитная индукция поля в сердечнике Напряженность магнитного поля в сердечнике вычисляется по следующей формуле где Lср – средняя линия сердечника. Зная B и H можно найти намагниченность Рассмотрим еще один способ экспериментального изучения свойств ферромагнетиков (на наш взгляд один из наиболее наглядных). Данный метод аналогичен предыдущему, но отличие состоит в том, что в место гальванометра применяется электронный осциллограф.

При помощи осциллографа Осц (см. ниже схему) мы получаем наглядное подтверждение явления магнитного гистерезиса, наблюдая петлю на экране прибора. Рассмотрим устройство экспериментальной установки.

Напряжение снимаемое с потенциометра Rр пропорционально намагничивающему току I, а следовательно, напряженности поля в экспериментальном образце Эо. Далее, сигнал, снимаемый с реостата Rр, подается на вход (Х), т.е. на пластины горизонтального отклонения осциллографа.

С входа интегрирующей цепочки (пунктирный прямоугольник на схеме) снимается напряжение Uc, которое пропорционально скорости изменения магнитной индукции, т.е. подается на вход (Y) осциллографа, пластины вертикального отклонения.

Рассмотрим работу интегрирующей цепочки. |Способ I, расчета магнитной индукции. | Известно, что емкость конденсатора можно вычислить по следующей формуле где dq – заряд, значение которого можно определить зная ток I Таким образом, напряжение на конденсаторе определяется по следующей формулой При достаточно больших величинах сопротивления R[pic](по сравнению с сопротивлением остальной части цепи) напряжение на емкости Uc значительно меньше напряжения на клеммах AD (Uc Пиши отсюда.

Лабораторная работа. Изучение свойств ферромагнитных материалов |Цель работы: |научится измерять электрические величины при помощи | | |электронного осциллографа; получение экспериментальной | | |зависимости магнитной индукции от напряженности магнитного | | |поля. | |Оборудование: |электронный осциллограф С1—93,