Вимірювання різниці магнітних потенціалів

Вимірюванні різниці магнітних потенціалів F_l між двома точками простору, як вже згадувалось, проводять за допомогою потенціалометрів –гнучкого або жорсткого (рис. 5.16). При винесенні потенціалометра з магнітного поля (або вимиканні поля, якщо це можливо за умов експерименту) покази балістичного гальванометра:

Рисунок 5.16 - Вимірювання потенціалометром.

, (5.24)

звідки

. (5.25)

Стала К_п гнучкого потенціалометра визначається при його калібруванні разом з балістичним гальванометром за допомогою намагнічуючої котушки.

5.4 Вимірювання магнітних характеристик феромагнетиків Намагнічуючі пристрої і досліджувані зразки

Д

Рисунок 5.17 - Магнітні кола досліджуваних зразків.

ля досліджень магнітних характеристик матеріалів, таких як намагнічуваність, гістерезисний цикл та динамічна крива індукції, використовують зразки матеріалів, що намагнічуються постійним чи змінним магнітним полем. Найпростішими є зразки розімкненої форми, прямокутного перерізу або циліндричні. Проте, якщо зразок розімкненої форми помістити в однорідне магнітне поле, то поле всередині зразка через розмагнічуючу дію його полюсів відрізнятиметься від зовнішнього і буде нерівномірним. Це ускладнює застосування зразків розімкненої форми. Таких недоліків не мають зразки замкненої форми. Замкнене магнітне коло може бути утворене самим зразком, або ж зразок може бути лише його частиною. Замкнене магнітне коло тільки з досліджуваного зразка утворюється кільцевими зразками або зразками прямокутної форми.

Для досліджень листових та стрічкових матеріалів використовують тороїдні зразки. Зразок у вигляді кільця (тороїда) з рівномірно нанесеною на нього намагнічуючою обмоткою має найбільшу однорідність намагніченості по осі. Відхилення напруженості магнітного поля від середнього значення

(5.26)

буде незначним, якщо дотримуватись умови: D_сер/X >10 (див рис. 5.17, а).

Рисунок 5.18 - Будова пермеаметрів.

Листові магнітні матеріали досліджують також на зразках у вигляді смуг. Із смуг, вирізаних з досліджуваного матеріалу, складають чотири однакові за розмірами пакети і утворюють магнітне коло, розміщуючи пакети у вигліді квадрата (рис. 5.17, б). У кутах квадрата смуги сусідніх пакетів складають у стик або внакладку. Недоліком такого магнітного кола є те, що в місцях стикування пакетів неминуче виникають повітряні зазори, а намагнічуючі котушки охоплюють не все коло.

При дослідженні прямолінійних зразків прямокутної або циліндричної форми для забезпечення рівномірності намагнічування використовують пермеаметри. Пермеаметр має масивне ярмо 1 (рис. 5.18, а) з магнітом’якого матеріалу, яке, замикаючи досліджуваний зразок 2, утворює замкнене магнітне коло, а також намагнічуючу котушку 3 з числом витків w.

З допомогою пермеаметрів такої конструкції вдається досягти в дослідному зразку напруженості магнітного поля до (6…8)·10⁴ А/м, тому такі прилади використовують в основному для досліджень магнітом’яких матеріалів та низькокоерцетивних магнітотвердих матеріалів.

Для досліджень висококоерцетивних магнітотвердих матеріалів застосовують пермеаметр, структурна схема якого наведена на рис. 18, б. Прилад побудований у вигляді електромагніту, між полюсами 2 якого затискають досліджуваний зразок 1. Намагнічуючі обмотки розміщені на полюсах електромагніту, що дає змогу утворювати намагнічуючі поля в зразку до 1·10⁶ А/м. Для вимірювань напруженості поля в зразку використовують магнітний потенціалометр П, а для вимірювань індукції – вимірювальну котушку W_В.