Показания приборов и вычисленные значения

N опыта	r, м	U1, B	U2, мВ	Bm, мТл	Bmi, мТл	Вma,мТл	Bm,%
1
2
3
4
5

Строится графически зависимость магнитной индукции от расстояния для прямого тока.

Поле соленоида. Индукция магнитного поля длинного соленоида, т.е. его теоретическое значение, находится по формуле:

Bm = (₀ N Im) / l = (₀ N₁ U₁ 2^0,5) / (l R₀) = (₀ N U₁) / (2 l R₀),

где l = 120 мм = 0,12 м – длина соленоида, N = 424 – число витков в соленоиде, R₀ = 6,6 Ом.

Снятые с приборов показания и необходимые значения занесли в таблицу 2.

Таблица 2

Показания приборов и вычисленные значения при опыте с соленоидом

N опыта	x, м	U1, B	U2, мВ	Bm, мТл	Bmi, мТл	Вma,мТл	Bm, %
1
2
3
4
5

Строится графически зависимость магнитной индукции от расположения датчика относительно соленоида.

По полученным результатам делаются выводы.

Лабораторная работа №6 Определение магнитной проницаемости веществ

Цель: определить магнитную проницаемость веществ.

Оборудование: генератор ГСФ-2, осциллограф С1-131/1-Д, соленоид, 3 датчика, 4 стержня (стальной, алюминиевый, латунный и ферритовый), сигнальные провода.

Ход работы:

Рис. 1. Индукционный метод измерения магнитной проницаемости

Собирается схема рис. 1, где:

L₁ – соленоид, создающий магнитное поле;

R₀ – сопротивление соленоида;

L₂ – индукционный датчик магнитного поля.

Сигналы с датчиков поступают на 2 входа осциллографа.

Подключаются приборы по схеме, изображенной на рисунке 1. Задаются на генераторе произвольные частота и напряжение. Снимаются показания с осциллографа: размах напряжения U₁ с первого входа осциллографа и размах напряжения U₂ со второго.

При протекании через обмотку соленоида длиной L числом витков N тока I₁, соленоид создает магнитное поле, напряженностью H.

H = N I₁ / L.

Т.к. I₁ = U₁ / R₀,

где U₁ – напряжение.

H = N U₁ / l R₀,

где l = 160 мм = 0,16 м, R = 8,3 Ом и N = 1698.

В отсутствие образца размах напряжения на датчике:

U₂₀ = 8 ₀ Hm  N₀ S₀, (1)

где N₀ = 1000 – число витков датчика,

S₀ = 110 * 10^-6 м² – площадь витка датчика.

В случае, когда в соленоид вставляем образец в форме длинного стержня, то, при неизменном токе в соленоиде, магнитный поток в датчике изменится на величину:

Ф = ₀ Im  N₀ S,

где S – площадь поперечного сечения стержня,

I – намагниченность образца.

При этом размах напряжения U₂ на датчике изменится на величину:

U₂ - U₂₀ = 8 ₀ Im  N₀ S (2)

Измеряются значения U₂ с образцом и U₂₀ без образца, находим восприимчивость и магнитную проницаемость образца:

 = Im / Hm.

Т. к. по формуле (1) Hm = U₂₀ / (8 ₀  N₀ S₀),

а по формуле (2):

Im = (U₂ - U₂₀) / (8 ₀  N₀ S), то

 = ((U₂ - U₂₀) * S₀) / ( U₂₀ * S).

 = 1 + .

Проводятся необходимые измерения и вычисления, полученные данные заносятся в таблицу.

Таблица 1