Изучение свойств ферромагнетика с помощью осциллографа, страница 3

Из выражений (2)-(4) следует пропорциональность U_у и В:

.           (5)

Так как напряжение на конденсаторе С в цепи катушки L₂ определяется интегралом тока I₂, то такая цепь в электротехнике называется интегрирующей цепью.

  Напряжения U_х и U_у, соответствующие вершине петли гистерезиса, определим следующим образом. Измерим на экране осциллографа координаты вершины  петли гистерезиса Х _макс и Y_макс , тогда  U_x =hX _макс  и  U_y=bY_{макс ,} h и b цена деления по осям ОХ  и ОУ соответственно.

  Напряженность магнитного поля равна

     .             (6)

 Аналогично из формулы (5) определяем индукцию В_макс

_с .            (7).

 При увеличении частоты по закону электромагнитной индукции в проводящем ферромагнетике возрастают вихревые токи, которые, согласно правилу Ленца, создают своё магнитное поле, противодействующее изменению внешнего поля. Поэтому индукция в образце уменьшается, что в соответствии с формулой  эквивалентно уменьшению магнитной проницаемости m. Кроме того, уменьшение магнитной прницаемости с ростом частоты объясняется инерционностью доменов – на высокой частоте они не успевают следовать за изменением внешнего поля. Однако, эта причина реально проявляется лишь на очень высоких частотах, и актуальна обычно для высокоомных ферритов, в которых индукционные токи, в отличае материалов типа железа, пренебрежимо малы.

Порядок выполнения  работы.

1.  Ознакомиться с электрической схемой.

2.  Включить осциллограф, отрегулировать яркость и фокусировку светового пятна. Ручками смещения по осям ОХ и  ОУ  выставить пятно в центр экрана.

3.  Включить генератор в сеть и с его помощью добиться получения максимально возможной, но не выходящей за пределы экрана гистерезисной кривой.

4.  Произвести отсчёт координат одной из двух крайних точек и  гистерезисной петли и записать их в подготовленную форму (табл. 1): Для этой кривой снять также координаты точек, соответствующих H_коэрц (у^’=0 . x’) ,и B_ост (x^’ =0 .y^’). Измерения производить увеличивая напряжение на выходе генератора так, чтобы координата x менялась через 5 мм. В процессе измерения можно изменять масштаб по оси y (коэффициент b):  при малых Н (x = 0 – 1 деление) можно использовать b = 0,5 В/дел, при x = 1 ¸ 3 деления – b = 1 В/дел, при больших Н (x ³ 3 дел.) – b = 2 В/дел.

Таблица 1. Измерение параметров гистерезисной петли.