Опис установки.

Принципова схема пристрою, змонтованого на платі, подана на рис.8.12. На цьому рисунку досліджуваний об’єкт, який являє собою феритове осердя 3, на якому намотана котушка 2 з мідного дроту, поміщено в електропіч 1, яка може розігріватися від джерела постійного струму (0-30) В. Струм нагріву печі менший за 1А. Температура феритового осердя 3, а відповідно і котушки 2 вимірюється з допомогою мідь-константанової термопари 4, величина термо-е.р.с. фіксується наявним на лабораторному столі цифровим мілівольтметром 5 типу Щ-4300.

Для вимірювання опору мідного дроту використовується цифровий мілівольтомметр 6 такого ж типу як і в попередньому випадку. Для перевірки закону Ома для змінного струму котушка 2 під’єднується до джерела змінного струму 7 з напругою U~ (0-6,3) В, яке також є складовою установки. Величина змінного струму вимірюється цифровим мілівольтметром 6.

Примітка

Прилад 6 при вимірюванні опору працює в режимі “R”, а при вимірюванні струму ( ключ К в правому положенні) працює в режимі ”I”.

Хід роботи.

Для визначення температури Кюрі феромагнетика (ферита) необхідно провести комплекс вимірювань, який складається із трьох етапів:

• Проведення вимірювання активного (омічного) опору котушки при кімнатній температурі і його залежності від температури.

• Знаходження повного опору котушки змінному струмові.

• Визначення температури Кюрі.

І. Дослідження температурної залежності опору котушки (мідний дріт).

1. Ключ К перевести у ліве положення, прилад 6 –у режимі вимірювання R.

2. Провести вимірювання опору дротини при кімнатній температурі.

3. Ввімкнути нагрівник і зафіксувати значення опору котушки через кожні 5⁰С.

4. Побудувати отриману залежність опору мідного дроту від температури графічно, як це показано на рис. 3.

5. Знайти температурний коефіцієнт опору металу і оцінити похибку експерименту.

ІІ. Вимірювання повного опору котушки при змінному струмові.

Приймаємо до уваги те, що опір котушки змінному струмові , де R-активний опір котушки, виміряний приладом 6 в режимі R; ; L-індуктивність котушки.

1). Під’єднуємо схему до джерела змінного струму ~ (0-6,3) В.Вимірюємо струм I і шукаємо величину Z з виразу для закону Ома для змінного струму:

Z = U/I

2). З отриманого Z розраховуємо індуктивність котушки:

L =  /ω

3). Повторюємо експеримент ще при двох значеннях напруги і знаходимо L.

ІІІ. Визначення температури Кюрі ферита (осердя котушки)

Для визначення точки Кюрі феромагнетика, яким є осердя котушки, необхіднодослідититемпературну залежність індуктивності котушки із осердям. Для цього:

1). Вмикаємо нагрів печі і проводимо вимірювання повного опору котушки в діапазоні температур 50-150 С. Вимірювання проводимо для одного значення змінної напруги.

2). Розраховуємо значення для даного діапазону температур, враховуючи отриману в п. І температурну залежність .

3). Будуємо графік залежності у вказаному діапазоні температур. За графіком знаходимо значення температури, при якій має місце різкий спад індуктивності котушки, зумовлений різким зменшенням магнітної проникливості (точка Кюрі). феромагнітного матеріалу.

Рис 8.12. Градуювальна крива робочої термопари.