3. Измерение петель гистерезиса

Напряжение, подаваемое на вход «Х» осциллографа, пропорционально току (1). Величина тока в соленоиде определяет по формуле (2) напряженность магнитного поля. Значит, величина напряжения, подаваемого на вход «Х» осциллографа, пропорциональна напряженности магнитного поля

. (13)

Величина напряжения, подаваемого на вход «У» осциллографа, учитывая (12) и (10), определяется формулой:

(14)

где B –значение магнитной индукции в образце.

Следовательно, амплитуда напряжения U_Y пропорциональна максимальному значению индукции В_m .

Перепишем соотношения (13) и (14) в виде:

(А/м). (15)

(Т). (16)

Таким образом, видно, что измерение магнитного поля и индукции сводится к измерению по осциллографу электрических напряжений U_X и U_Y.

Напряжения U_X и U_Y измеряются по размеру петли гистерезиса на экране осциллографа или, для получения большей точности, вольтметром амплитудных значений.

При градуировке необходимо учитывать следующее. Во-первых, нас интересуют амплитудные значения поля и индукции. Во-вторых, вследствие нелинейной зависимости В(Н), подаваемые на входы осциллографа напряжения могут иметь форму, сильно отличающуюся от синусоиды. Отклонения формы сигнала от синусоиды приводят к фазовым искажениям, роль которых возрастает при высоких частотах. В данной работе питание соленоида осуществляется от сети, т.е. частота намагничивающего поля равна 50 Гц. При такой низкой частоте перемагничивания образца фазовые искажения не играют существенной роли.

4. Порядок выполнения работы

1. Включить установку в следующем порядке. Ручку регулировки выходного напряжения ЛАТРа вывести в крайнее левое положение (против часовой стрелки), затем присоединить вилки ЛАТРа и осциллографа в розетки. Включить кнопку «Сеть» осциллографа. Дать прогреться приборам в течении 3 минут. Поместить образец в измерительную ячейку внутри соленоида. Ручку регулировки ЛАТРа перевести в среднее положение и настройкой усиления осциллографа по каналам «X» и «Y» добиться четкого изображения петли гистерезиса на экране.

2. Получить и зарисовать с соблюдением масштаба петли гистерезиса при максимальной амплитуде намагничивающего поля для образцов различных Электротехнических сталей: 1011, 1111, 1241, 1341, 1441. Определить ширину петель гистерезиса.

3. По полученным данным рассчитать коэрцитивную силу образцов и величину индукции насыщения. Построить графики зависимости коэрцитивной силы и индукции насыщения от процентного содержания кремния в сплаве.

4. Для одного выбранного образца зарисовать с экрана осциллографа петли гистерезиса В(Н) при различных амплитудах намагничивающего поля: 20 %, 50 %, 100 % от Н_max.

5. Для координат вершин 10-12 частных петель гистерезиса рассчитать соответствующие им величины напряженности магнитного поля и индукции, построить основную кривую намагничивания для выбранного образца В(Н).

6. По полученной основной кривой намагничивания В(Н) определить максимальную магнитную проницаемость μ_max выбранного образца используя формулу:  где _^Гн/м – магнитная постоянная.