2. Описание установки и метода измерений

Схема приведена на рис. 35.

Исследуемый образец, изготовленный из отожженной стали, имеет форму тора, радиус осевой линии которого r₀. На него равномерно намотана кольцевая намагничивающая обмотка с числом витков N1, с которой последовательно соединен проволочный резистор R1. Переменное напряжение частотой 50 Гц подается на первичную обмотку от ЛАТра, действующее значение силы тока I

в этой цепи измеряется амперметром А ( 2mII = , Im − амплитуда силы тока).

Витки (их всего N2) измерительной обмотки уложены на поверхности намагничивавшей обмотки. В качестве элементов R и С цепи используются соответственно магазин сопротивлений и магазин емкостей. Действующее значение напряжения U_Сизмеряется ламповым вольтметром V. Напряжения U и U_Сподаются на входы Х и У усилителей осцилографа ЭО, и на экране воспроизводится в некотором масштабе петля гистерезиса. Напряжения U и U_Сзависят от напряженности и индукции магнитного поля в исследуемом образце (I = H/n, U = q/C):

, (120)

где S – площадь отдельного витка радиуса r измерительной катушки.

Из формул (120) можно выразить Н_mи B_m:

. (121)

Технические параметры установки: N₁= 2900; N₂= 3; S = πr2; r₀= 7⋅10⁻²м; r = 2⋅10⁻²м.

3. Порядок выполнения работы

Задание 1 . Градуировка осей осциллографа.

1. Результаты измерений и расчетов, а также единицы измерения величин заносите в таблицу.

i	I,	lУ,	lХ,	Вm,	Нm,	UС,

2. Уясните назначение и приемы использования всех приборов установки. Рычажок ЛАТра установите в исходное положение. На магазине емкостей установите заданные преподавателем значения емкости С и сопротивления R. С разрешения преподавателя подключите установку к сети 220 В и включите осциллограф.

3. После 3-х минут прогрева осциллографа регуляторами «Ось У» и «Ось Х»; «Яркость» и «Фокус» выведите световую точку в центр экрана. Ручка «Диапазон частот» − выключена.

4. Установите ЛАТРом ток в обмотке тороида I = 0,6 А, соответствующий состоянию магнитного насыщения образца. Используя ручки «Усиление Х» и «Усиление У» (ослабление 1:1) и изменяя величину сопротивления R на магазине сопротивлений, получите максимальное изображение петли гистерезиса в пределах экрана осциллографа.

5. Подключите вольтметр к клеммам V установки так, чтобы получилось изображение петли с наименьшими искажениями (меняя полярность подключения V). Уменьшите ток до нуля.

6. Не изменяя положения ручек «Усиление Х и У», отключите провода от клемм «вход У» ЭО. При значениях тока I = 0,2; 0,4; 0,6 А измерьте длину светящейся горизонтальной линии l_х. Уменьшите ток до нуля.

7. Подключите «вход У» и отключите «вход Х» ЭО. При тех же значениях тока замерьте на экране длину l_Усветящейся вертикальной линии и показания вольтметра U_С. Уменьшите ток до нуля.

8. По формулам (121) рассчитайте значения Н и В. Постройте градуировочные графики H_m= f(l_х); B_m= f(l_у).

Задание 2 . Определение коэрцитивной силы Н_ки остаточной индукции В_ост.

1. Результаты измерений и расчетов, а также единицы измерения величин заносите в таблицу.

i	I,	lХ,	Нm,	lУ,	Вm,

2. Установите ток 0,3 А и запишите координаты точек пересечения петли гистерезиса с осями координат.

3. Увеличивая ток до 0,45 А, а потом до 0,6 А, определите точки пересечения петли гистерезиса с осями координат при этих токах.

4. Срисуйте оси и петлю гистерезиса, соответствующую I = = 0,6 А, и отметьте точки пересечения линий сетки экрана ЭО с осями.

5. Используя полученные градуировочные графики H_m= f(l_Х) и B_m= f(l_У), определите значения Н_ки В_ост.