2.4.Порядок проведения измерений

1. Реостатом R₂ устанавливают ток . Тогда величины напряженийU₁ и U₂ также будут равняться нулю и на экране осциллографа будет наблюдаться точка (луч не будет отклоняться ни в горизонтальном, ни в вертикальном направлениях). Эту точку с помощью ручек “смещение х” и “смещение у” нужно перевести в центр экрана.

2. С помощью реостата устанавливают значение тока, заданное преподавателем.

3. Переключателем на осциллографе выключают вертикальный вход (на экране наблюдают горизонтальную линию). Измеряют значения горизонтального смещения слева и справа от центра экрана, х₁ и х₂, (рис. 10 а) и заносят их в таблицу.

4. Аналогично выключают горизонтальный вход (на экране наблюдают вертикальную линию). Измеряют значения вертикального смещения сверху и снизу от центра экрану, у₁ и у₂, (рис. 10 б) и заносят их в таблицу.

Измерения по пунктам 2-4 проводят для 5-ти значений силы тока, заданных руководителем.

Таблица k_х=… A/м·мм k_у= ... Тл/мм

№	И, А	х1, мм	х2, мм	, мм	Н, А/м	у1, мм	у2, мм	, мм	В, Тл	μ
1 2 3 4 5

2.5.Обработка результатов измерений

1. По формулам (11) и (12) рассчитайте значения В и Н, для каждого значения силы тока (в формулы подставляйте средние значения смещений и ). Результаты занесите в таблицу.

2. По формуле (13), вытекающей из (5),

(13)

вычислите пять значений магнитной проницаемости μ для исследуемого ферромагнетика. Результаты занесите в таблицу.

3. По полученным результатам постройте график зависимости – кривую Столетова (аналогичный рис. 7).

Контрольные вопросы

1. Дайте определение намагниченности и магнитной проницаемости.

2. Объясните природу диа-, пара- и ферромагнетизма.

3. Объясните явление гистерезиса в ферромагнетиках.

4. Что такое коэрцитивная сила ферромагнетика, какие его свойства она предопределяет?

5. Что такое точка Кюри для ферромагнетиков?

6. Какую зависимость отображает кривая Столетова?

7. Объясните схему экспериментальной установки и методику проведения измерений.

Приложение

Если в зазоре трансформатора Т разместить катушку L с ферромагнитным сердечником (рис. 9), то в ней возникнет ЭДС индукции, которая по закону Фарадея пропорциональна скорости изменения магнитного потока

,

(Д1)

где – магнитный поток,N – число витков в катушке.

Поскольку (S – площадь сечения катушки), то . Тогда ЭДС или напряжение на катушке с ферромагнетиком будет

(Д2)

Если эту ЭДС приложить к вертикальному входу осциллографа, то отклонение электронного луча по вертикали будет пропорционально скорости изменения магнитной индукции dВ/dt а не самой величине В, которую в задаче нужно измерять.

Для того чтобы отклонение электронного луча по вертикали было пропорционально именно величине магнитной индукции В, необходимо к выходу катушки L подключить так называемый интегрирующий контур с сопротивлением R и электроемкостью С (рис. Д1). Напряжение на конденсаторе, которое подается на вертикальный вход осциллографа, равняется . Поскольку ток по определению равняется, то; по закону Ома, тогда

(Д3)

Подставив (Д2) в (Д3), получим

(Д4)

Таким образом, благодаря интегрируемому контуру, на вертикальный вход осциллографа вместо напряжения, пропорционального dВ/dt, подается напряжение, пропорциональное В.