Экспериментальная часть.

Первичная обмотка соленоида питается через сопротивление R от регулятора напряжения. Напряженность создаваемого током магнитного поля внутри катушки равна

Н = n₁ I₁, (2)

где n₁ - плотность витков, а I₁ - сила тока в первичной обмотке. Падение напряжения, снимаемое с сопротивления R₁ и подаваемое на горизонтальные отклоняющие пластины осциллографа прямо пропорционально напряженности поля и с учетом формулы (2) равно

(3)

Возникающая во вторичной обмотке соленоида ЭДС электромагнитной индукции составляет

, (4)

где S - площадь одного витка, N₂ - число витков вторичной обмотки

Закон Ома для цепи переменного тока, включающий вторичную обмотку соленоида, запишется как

e =U_с+e_с +R₂ I₂, (5)

где (6)

U_c - напряжение на конденсаторе, подаваемое на горизонтальные отклоняющие пластины, e_c - ЭДС самоиндукции. Если индуктивность вторичной обмотки мала, а емкость конденсатора и величина сопротивления R достаточно велики, то первым и вторым слагаемым в уравнении (5) можно пренебречь

и силу тока во вторичной обмотке записать как

(7)

Подставив выражение для I₂ в формулу (6), можно показать, что напряжение U_y пропорционально связано с магнитной индукцией В.

(8)

За один период тока след электронного луча на экране осциллографа описывает полную петлю гистерезиса. Изменяя силу тока в первичной обмотке I₁ (а следовательно и напряженность Н и соответствующую ей индукцию В) можно построить семейство петель гистерезиса, верхние точки которых будут лежать на основной кривой намагничивания. Поэтому определив по координатной сетке экрана осциллографа положение вершин петель гистерезиса, можно построить зависимость В(Н), изображенную на рис.1б. Соответствующие значения можно вычислить по формулам (3) и (8), измеряя для каждого значения I₁ величины U_х и U_у.

За один цикл перемагничивания в единичном объеме ферромагнетика теряется энергия W, численно равная полной площади петли гистерезиса (в единицах ВН). Вычислив площадь петли гистерезиса (в единицах масштабной сетки осциллографа) S_r, можно определить эти потери

(9)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: