6 Мостовые методы определения характеристик и параметров магнитных материалов.

Основой мостовых методов является соотношение потокосцепления  и индуктивности обмотки W₁ образца.

L - индуктивность.

(1)

В свою очередь потокосцепление пропорционально индукции В. Определим индуктивность – определим В.

Напряженность в образце можно определить по падению напряжения на безреактивной ОМЭС, включенной последовательно с обмоткой W₁.

6.1 Использование моста Максвелла

ИН – индикатор нуля

L_N – многозначная мера индуктивности

R_N – многозначная мера сопротивления

Изменяя L_N и R_N, добиваемся равновесия:

,

.

Подставляем значение L в уравнение (1):

.

В свою очередь, потокосцепление:

,

следовательно:

.

Ток I измеряется по падению напряжения на сопротивлении R₀:

,

где U - результат измерения вольтметром V.

Умножаем на для того, чтобы можно было рассчитать максимальное значение тока:

Амплитудное значение напряженности определяем по значению напряжения на резисторе R₀:

,

Абсолютную магнитную проницаемость определяем по формуле:

.

Относительная магнитная проницаемость определяется по формуле:

,

.

Отметим два недостатка метода с использованием моста Максвелла:

1. Сложно реализовать переменную индуктивности с высокой точностью и малой ступенью квантования.

2. Изменение индуктивности приводит к изменению активного сопротивления, что усложняет процесс уравновешивания.

Попытаемся улучшить эту схему – заменим L_N мерой сопротивления.

6.2 Использование моста с мерой емкости

Используется в области средних и высоких частот.

При условии равновесия моста можно записать следующие соотношения:

;

.

Тогда:

; ;

;

;

;

.

определяется по той же формуле, что и для моста Максвелла:

.

берется маленьким для того, чтоб максимально уменьшить систематическую составляющую.

Иногда для измерения тока намагничивания применяют расчетный метод. При этом в неразветвленную часть цепи включают амперметр. После уравновешивания плечи моста становятся известными, и это позволяет определить ток в обмотке :

7 Комплексная магнитная проницаемость. Потери на перемагничивание.

Исчерпывающей характеристикой ферромагнитных материалов в переменных магнитных полях является семейство симметричных динамических циклов. Однако значения амплитудной магнитной проницаемости не достаточно для расчета важной характеристики материалов – удельных потерь мощности (энергии) на перемагничивание.

Для упрощения расчета определения потерь заменим петлю Гистерезиса эквивалентным эллипсом:

Такая замена оправдана, т.к. при увеличении частоты намагничивания, форма динамического цикла приближается к эллипсу.

Условия замены:

.

Из рисунка видно:

• при увеличении от до т.А процесс перемагничивания происходит по восходящей ветви эллипса до значения ;

• при изменении напряженности на участке от т.А до т.С перемагничивание происходит по кривой . При этом, не смотря на уменьшение , индукция возрастает до значения .