Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Укр. мова / профСПРЯМ / Сканер Лазарєва

.doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
59.39 Кб
Скачать

Досліди Ерстеда і Ампера показали, що навкруги провідників із струмом виникає магнітне поле. М. Фарадей висунув зворотну ідею: під дією магнітного

поля, що змінюється, в замкнутому провіднику повинен ви­никати електричний струм. Для доказу цієї ідеї Фарадей вико­нав ряд дослідів. Один з них полягає в наступному.

Якщо смуговий магніт переміщати уздовж осі котуш­ки К (рис. 58.1), то в ній з'являється струм, який реєструє гальванометр О.

Напрям струму залежить від того, яким полюсом був спрямований магніт до котушки і від напряму його руху. Той же результат виходив, якщо магніт залишався нерухо­мим, а котушку надягали на магніт або знімали з нього. Від­крите Фарадеєм явище було названо явищем електромагніт­ної індукції.

Електромагнітної індукцією називається явище виникнення електро­рушійної сили в провідному контурі при будь-якій зміні магнітного потоку, що пронизує цей контур.

Ерс, що виникає, називається електрорушійною силою електромагнітної індукції є,. Якщо провідник замкнений, то виникає струм, який називають

індукційним.

Рисунок 58.1

195

І

Електромагнетизм

(58.1)

є, = —

(ІІ

При цьому неістотно, чим викликана зміна магнітного потоку. Це може бути деформація або переміщення контуру в зовнішньому полі, або зміна маг­нітного полл в часі.

Вираз (58.1) називається законом Фарадея* для електромагнітної індукції. Знак « - » введений у формулу відповідно до правила Ленца. Правило Ленца:

Індукційний струм має такий напрям, що його магнітне поле проти­діє зміні магнітного потоку, що викликав цей індукційний струм.

Приклад: При наближенні смугового

8Пі 4$

(ІІ

магніту до замкненого контуру (рис. 58.2) в ньому наводиться інду­кційний струм, який своєю магніт­ною дією перешкоджає наближенню магніту і зростанню магнітного по­току, що пронизує контур. При вида­ленні магніту (рис. 58.3) від контуру з ньому наводиться індукційний струм протилежного напряму, який перешкоджає видаленню магніту і зменшенню магнітного потоку, що пронизує контур.

Якщо замкнений контур складається з N послідовно сполучених витків (наприклад, соленоїд), то закон електромагнітної індукції записується таким чином:

с = М= сі(МФ) 1 йі йі

Величину ¥ = іУФ називають повним магнітним потоком або потоко­зчепленням. З урахуванням цього:

N

N

в»

>0

<0

В,

Рисунок 58.3

Подальші експерименти показали, що ерс електромагнітної індукції пропор­ційна швидкості зміни магнітного потоку, що пронизує контур:

СІФ

(58.2)

Є/

§62 Магнітні вимірювання

Магнітні вимірювання - це вимірювання характеристик магнітного поля або магнітних властивостей речовин (матеріалів). До характеристик магнітного поля, що вимірюються, відносяться: вектор магнітної індукції В, напруженість магнітного поля Н, потік вектора магнітної індукції (магнітний потік) ф, граді­єнт магнітного поля і ін.

Для вимірювання магнітних характеристик застосовують наступні мето­ди: балістичний, магнітометричний, електродинамічний, індукційний, мосто­вий, нейтронографічний, резонансний і ін.

Балістичний метод заснований на вимірюванні балістичним гальваномет­ром кількості електрики ц, що переноситься індукційним струмом через вимі­рювальну котушку з числом витків N, що надягнена на зразок, при швидкій зміні зчепленого з нею магнітного потоку ф. Зміна магнітного потоку

лф = 2*,

N

і

І

де К - опір кола.

Балістичним методом визначають основну криву індукції В =/(//), криву намагнічування 3 =/(Н), петлю гістерезису, різні види проникності.

Магнітометричний метод заснований на дії досліджуваного намагнічено­го зразка на розташований поблизу нього постійний магніт. Поширений діючий за цим принципом астатичний магнітометр. Він складається з двох однакових послідовно включених в коло котушок - той, що намагнічує і компенсаційної, між якими на підвісі укріплений магаітний датчик: система з двох лінійних ма­гнітів однакових за розміром з рівними магнітними моментами (астатична сис­тема). Магніти розташовані паралельно один одному полюсами в різні боки. Дія магнітних полів котушок на астатичну систему взаємно компенсована. Зра­зок, що поміщається в котушку, яка намагнічує, порушує скомпенсованість по­лів і викликає поворот системи магнітів. За кутом повороту системи визнача­ють магнітний момент зразка. Далі можна обчислити 3,В\Н. Метод дає мож­ливість знайти залежність В(Н) і ДЯ), петлю гістерезису і магнітну сприйнят­ливість. Завдяки високій чутливості методу магнітометра його застосовують для вимірювання геомагнітного поля і вирішення ряду метрологічних задач.

Іноді для вимірювання характеристик магнітного поля, зокрема в промис­лових умовах, застосовується електродинамічний метод, при якому вимірюєть­ся кут повороту рамки із струмом, що знаходиться в магнітному полі намагні­ченого зразка. Перевага методу - можливість градуювання шкали приладу без­посередньо в одиницях величини, що вимірюється - в Тл (для В) і А/м (для Я).

Для дослідження феромагнітних речовин в широкому інтервалі значень Н використовують індукційний метод, який дозволяє виміряти В(Н), Д//), петлю

гістерезису і різні види проникності. Він заснований на вимірюванні ерс індук­ції, яка збуджується у вторинній обмотці, що намотана на зразок, при пропус­канні змінного струму, що намагнічує, через первинну обмотку. Цей метод мо­же бути також використаний для вимірювання намагніченості в сильних імпу­льсних магнітних полях і магнітній сприйнятливості діа- і парамагнітних речо­вин в радіочастотному діапазоні. Цей метод використовується, зокрема, в інду­кційному магнітометрі, в якому досліджуваний зразок коливається в магнітно­му полі і при цьому порушує ерс у вимірювальних котушках.

Прилади для магнітних вимірювань класифікують за їх призначенням, умовам застосування, за принципом дії чутливого елемента (датчика, або пере­творювача). Прилади для вимірювання напруженості магнітного поля Н його індукції В, магнітного моменту і ряду інших магнітних характеристик речови­ни звичайно називають магнітометрами, з них деякі мають своє найменування: для вимірювання магнітного потоку - флюксметри або веберметри; потенціалу поля - магнітні потенціалометри; градієнта - градієнтометри; коерцитивної си­ли - коерцитиметри і т.п.

Індуктивність елементів електричних кіл визначать за допомогою при­ладу, який називають вимірником індуктивності (генріметр). Сучасні генрі-метри забезпечують вимірювання індуктивності в діапазоні 10 -ьЮ Гн з по­хибкою до 0,1%.