Порядок выполнения работы

1. С помощью кабелей соединяют выходы X и Y осциллографа с соответствующими гнездами на стенде. Стенд не включают.

1. Готовят осциллограф к работе. Ручку «род работы» переводят в положение «усилитель» или нажимают кнопку «вход X» в зависимости от того, какой используется осциллограф.

2. Ручку «усиление» (или «усилитель Y») ставят в положение, для которого на стенде указана цена деления сетки на экране осциллографа с_y в вольтах на деление. Записывают значение с_y в отчет.

3. «Род синхронизации» устанавливают «от сети».

4. Ручку «синхронизация», управляющую усилителем X, ставят в положение, для которого на стенде указана цена деления с_x. Значение с_x в вольтах на деление записывают в отчет.

5. Если имеется делитель напряжения, его ручку ставят в положение 1:1.

6. Включают осциллограф. После прогревания ламп ручками «смещение Y» и «смещение X» выводят световое пятно в центр сетки на экране. Ручками «яркость» и «фокус» регулируют световое пятно так, чтобы оно было не слишком ярким, но хорошо видимым и сфокусированным в точку.

7. Включают тумблер «сеть» на стенде и с помощью автотрансформатора (ЛАТР) подают некоторое напряжение. На экране должна появиться петля гистерезиса.

8. Получают максимальную петлю гистерезиса. Определяют и записывают координаты X и Y 10 – 12 различных точек петли в делениях сетки. Особо отмечают координаты n_x и n_y вершины петли. Число делений может быть дробным. Десятые доли деления определяют на глаз как можно точнее.

9. Уменьшая подаваемое напряжение, получают на экране частичные циклы. Записывают координаты вершин частичных циклов. Таких циклов получают не менее пяти, пока петля не стянется в точку в центре сетки.

10. Выключают установку. Списывают со стенда в отчет необходимые данные для расчета постоянных k₁ и k₂ и вычисляют их по формулам (35).

11. Строят на графике петлю гистерезиса по полученным координатам точек. На том же графике по координатам вершин частичных циклов строят кривую намагничивания. Масштаб выбирают таким образом, чтобы 1 см. по каждой оси соответствовал одному делению сетки на экране.

12. Горизонтальную ось оцифровывают в амперах на метр, а вертикальную – тесла. Чтобы это сделать, нужно учесть, что 1 см. по оси H соответствует k₁ А/м, а 1 см. по оси B k₂ Тл.

13. Определяют потери на перемагничивание, то есть количество тепла, выделяющееся в секунду в 1 м³ образца при его перемагничивании. Для этого определяют площадь петли гистерезиса в квадратных сантиметрах путем подсчета числа полных клеток и их долей, заключенных внутри петли.

14. Цена одной сантиметровой клетки равна произведению k₁*k₂. Если площадь петли равна S_n см²., то количество тепла, выделяющегося на один цикл перемагничивания в 1 м³. равно:

(36)

а количество тепла, выделяющегося в 1 м³. образца в секунду:

(37)

где – частота перемагничивания, равна 50 Гц.

По формуле (35) рассчитывают потери на перемагничивание в Дж/(м³*с).

15. По полученному чертежу петли гистерезиса определяют остаточную индукцию образца в теслах и коэффициентную силу в амперах на метр.

16. По кривой намагничивания B(H) определяют значения и строят график .

Вопросы для самопроверки

1. Что такое магнитная проницаемость магнетика и как магнетики классифицируются по величине магнитной проницаемости?

2. Что такое магнитный момент? Каким магнитным моментом обладают атомы и молекулы?

3. Чем определяются магнитные свойства ферромагнетиков? Что такое домены?

4. В чем состоит явление магнитного гистерезиса и чем оно объясняется?

5. Что такое петля гистерезиса? Укажите точки на петле, характеризующие данный ферромагнетик.

6. Чем отличается полная петля гистерезиса от частичных циклов?

7. Как получить петлю гистерезиса на экране осциллографа?

8. Докажите, что напряжение на горизонтально отклоняющих пластинах, пропорционально H в образце, а на вертикально отклоняющие – пропорционально B в тот же момент.

9. Как следует построить петлю гистерезиса и оцифровать оси, чтобы по построенному чертежу можно было определить потери на перемагничивание, остаточную индукцию и коэрцитивную силу образца?

Литература

1. А. А. Детлаф, Б. М. Яворский «Курс физики», Москва, Академия, 2003 .

2. Л. А. Грибов, Н. И. Прокофьева, «Основы физики», Москва, Градарика, 1998.

3. С. Г. Калашников, «Электричество», Москва, Наука, 1980.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: