Порядок выполнения работы
1.Проверьте правильность подключения генератора и осциллографа к модулю. Генератор должен быть подключен к гнездам PQ(заземление с заземлением), осциллограф – к гнездам РО (шнур – на вход «Y» и заземление, дополнительный провод соединяет входы «Х» осциллографа и модуля).
2. Установите не генераторе форму сигнала « «, частоту – 2-3х1к, значение амплитуды входного напряжения около 8 В.
3. Проверьте правильность настройки осциллографа. Кнопка усиления сигнала не должна быть нажата (положение «х1»), используются режимы синхронизации и развертки: «внешн.», «x-y» (соответствующие кнопки нажаты). Переключатель «Время/дел.» – в положении «50», переключатель «В/дел» - в положении «1».
4. Включите в сеть осциллограф и генератор (подключите сетевые шнуры, включите тумблеры на приборах). Установите максимальную петлю, соответствующую насыщению, в центре экрана, симметрично осям координат.
5. Измерьте координаты вершины предельной петли xиy. Для устранения ошибки, связанной с некоторой несимметричностью расположения, лучше сначала измерять отрезки 2xи 2y.
Измерьте для предельной петли координаты 2хкоэрц.и 2yост., соответствующие удвоенной коэрцитивной силе и удвоенной остаточной индукции (в делениях). Результаты занесите в таблицу.
6. Постепенно уменьшая входное напряжение (переключатель «амплитуда» на генераторе), получите последовательность частных петель (5-6), измерьте для каждой петли координаты вершины (2xи 2y). Результаты занесите в таблицу.
ОТКЛЮЧИТЕ ПРИБОРЫ ОТ СЕТИ: выключите тумблеры, отключите сетевые шнуры.
7. По измеренным значениям xиyвычислите значения напряженности магнитного поля и магнитной индукции для вершин всех полученных петель по формулам:
, (1)
где N1 - число витков первичной обмотки,
kx- коэффициент усиления осциллографа по оси «Х»,
r1– радиус кольца трансформатора;
, (2)
где N2- число витков вторичной обмотки,
ky- коэффициент усиления осциллографа по оси «Y»,
S– площадь поперечного сечения тороида.S=πr22, где
r2– радиус сечения сердечника.
Результаты занесите в таблицу.
8. По полученным данным постройте основную кривую намагничивания B=B(H).
8. По формулам (1) и (2), используя значения хкоэрц. иyост., найдите величины коэрцитивной силыHкоэрц.и остаточной индукцииBост.Изобразите предельную петлю гистерезиса на миллиметровой бумаге в осях «Н» и «В».
При выполнении работы используйте следующие данные:
N1 |
N2 |
kx |
ky |
R1 |
R2 |
С |
r1 |
r2 |
100 |
200 |
5В/мм |
5В/мм |
51 Ом |
4,3 кОм |
0,22 мкФ |
9 мм |
2,2мм |
Таблица
№ |
x (мм) |
y (мм) |
S (м2) |
H (А/м) |
B (Тл) |
хкоэрц.(мм) |
yост. (мм) |
Hкоэрц (А/м) |
Bост. (Тл) |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2… |
|
|
|
|
Контрольные вопросы
Как объяснить магнитные свойства вещества? Что называется намагниченностью вещества?
В чем физический смысл магнитной проницаемости вещества? Какова связь между напряженностью и индукцией магнитного поля?
Какие имеются виды магнетиков (приведите примеры), каковы их свойства?
Что такое домены, как они меняются при помещении ферромагнетика во внешнее магнитное поле?
В чем состоит закон Кюри– Вейсса?
В чем заключается явление гистерезиса? Объясните кривую намагничивания ферромагнетика, различие между мягкими и жесткими ферромагнетиками. Что такое коэрцитивная сила, остаточная индукция? Чем характеризуется состояние насыщения?
В чем особенность веществ, называемых антиферромагнетиками? Ферритами?
Какова область применения ферромагнетиков, ферритов?