Т.е. э.д.с. индукции, возникающая в , прямо пропорциональна быст-роте изменения магнитного по-тока, сцеплённого с катушкой.
Поток, сцеплённый с катуш-кой, равен
|
|
|
где Ф – поток магнитного поля через сечение катушки (в случае ферромагнетика – через сечение образца);
N –число витков катушки.
По
определению поток вектора (если линии индукции пер-пендикулярны к площади
сечения катушки) равен
где В – индукция магнитного поля внутри катушки (образца);
S – площадь сечения катушки (образца).
Учитывая
(2) и (3), для э.д.с. индукции получим:
откуда
Проинтегрировав левую и правую часть (5), получим:
 |
Таким образом, определение изменения индукции магнитно-го поля сводится к определению интеграла в левой части (6).
Воспользуемся законом
Ома для индукционного тока в замкнутой цепи:
где ξi – индукционная э.д.с.;
R – полное сопротивление замкнутой цепи.
С учётом вышесказанного, выражение (6) можно переписать:
 |
Но i = dq / dt , и (6/) принимает вид:
где Δq – заряд, протекающий в замкнутой цепи за время индук-ционного процесса.
Итак, задача измерения изменения индукции магнитного по-ля сводится к измерению изменения величины индукционного за-ряда. Для измерения величины заряда, как известно (см. лабора-торную работу №3 «Измерение ёмкости конденсаторов методом баллистического гальванометра»), может быть использован бал-листический гальванометр.
Прежде чем измерять заряд, гальванометр следует програду-ировать, т.е. определить цену его деления. Для этого в данной ла-бораторной работе используется используется эталонная кату-шка (длинный соленоид ЭК) длиной lo и числом витков No (см. РИС. 19). Градуировочная цепь должна содержать регулируемый источник постоянного тока (ИП) для создания эталонного изменения мгнитного потока, сцеплённого с соленоидом ΔΨо , и выключателя К1 . Измерительная цепь состоит из баллистичес-кого гальванометра (БГ), измерительной катушки (ИК1), индук-тивно связанной с эталонной катушкойи регулируемого сопро-тивления R для изменения чувствительности измерительной цепи.
 |
При изменении тока в цепи соленоида на ΔIО (при
замы-кании-размыкании ключа К1 изменяется
созданный им магнитный поток:
При этом происходит
изменение магнитного потока, сцеп-лённого с измерительной катушкой ИК1
и в ней индуцируется электрический заряд
где Δψо – магнитный поток, сцеплённый с измерительной катуш-кой;
NO/ - число витков измерительной катушки ИК1 .
R0 – полное сопротивление измерительной цепи.
Таким образом, цена деления баллистического гальванометра (заряд, вызывающий отклонение указателя шкалы на одно деле-ние) может быть определён как
 |
где N* - число делений, вызванное изменением тока на ΔIо (заряда на Δqo).
ПРИМЕЧАНИЕ: знак минус во всех предыдущих выраже-ниях можно опустить, т.к. он лишь определяет направление индукционного тока.
Для исследования магнитных свойств ферромагнетика соби-рается измерительная схема РИС.20. Измерительная часть схемы остаётся та же, что и на РИС.19 (на РИС.19 вторая измерительная катушка ИК2 не показана).
На исследуемый образец (ИО) в виде замкнутого магнито-провода с длиной средней линии l намотаны:
1) намагничивающая катушка с числом витков N ;
2) измерительная катушка ИК2 с числом витков N// .
Для создания тока в намагничивающей катушке используется тот же источник питания (ИП), что и на РИС.19 или другой.
Для скачкообразного изменения намагничивающего тока (без разрыва цепи используется набор последовательных сопротив-лений Ri , закорачиваемых ключами Ki .
 |
 |
При этом в
измерительной цепи (через гальванометр) прой-дёт заряд
С другой стороны, заряд
может быть выражен через величи-ну отброса указателя гальванометра и цену деления
Приравняем друг другу (9) и (10) и выразим отсюда ΔBi :
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.