ЭДС, возникающая во вторичной обмотке 7 e 4II 0, пропорциональная
ш1.0
dB
производной 7 \\ 0. Если сопротивление R во много раз больше суммарноdt
го реактивного сопротивления вторичной обмотки и конденсатора, то
7e 4II
ток в цепи обмотки II J = 7 \\\ 0, т.е. ток пропорционален ЭДС и, сле 4R
ш1.5
46
.
ш1.0
dB
довательно, производной 7 \\ 0. С другой стороны, ток через конденсаdt
dq
тор равен 7 \\ 0, где q - заряд конденсатора. 7 0Поэтому можно считать,
dt
dq dB 4 0q
что 7 \\ ` \\ 0 , а dq 7 ` 0dB 7 0и q 7` 0 B. Так как U 4x 0 = 7 \ 0, то U 4x 7 ` 0 B.
dt dt 4 0c
ш1.5
Если на вход Х осциллографа подать напряжение U 4x 0, а на вход Y - напряжение
U 4y 0, то на экране осциллографа можно наблюдать фигуру, показанную на рисунке. Эта фигура называется петлей гистерезиса.
На первичную обмотку трансформатора подается напряжение частоты 50 Гц, регулируемое в пределах 0...20 В. При достаточной силе тока в первичной обмотке на петле должна наблюдаться область насыщения.
3.2.21. Точка Кюри ферромагнетика
Для всех ферромагнетиков существует температура (точка Кюри, температура Кюри), при переходе через которую он испытывает фазовый переход второго рода и переходит в парамагнетик. Для железа эта температура составляет 770 5o 0С, для никеля 356 5o 0С.
В установке для демонстрационного опыта на штативе закреплен постоянный магнит 1 I, 0 вблизи которого на нити подвешена никелиевая пластинка 1 2 0. При комнатной температуре никель является ферромагнетиком, поэтому никелиевая пластинка притягивается к магниту. Если к пластине 12 0 поднести горящую спиртовку 1 3 0, то при достижении температуры Кюри пластинка станет парамагнитной, притяжение к магниту прекратится и нить с пластинкой расположатся вдоль вертикали, проходящей через точку крепления нити к штативу.
Если спиртовку убрать, то при охлаждении никель опять станет ферромагнетиком и пластина опять притянется к магниту.
47
.
3.2.22. Эффект Баркгаузена
Эффект Баркгаузена заключается в том, что при увеличении напряженности внешнего магнитного поля намагниченность ферромагнетика увеличивается не монотонно, а частыми мелкими скачками. Наиболее четко этот эффект обнаруживается на крутых участках кривой намагничивания, когда изменение магнитного состояния в основном происходит путем смещения границ между доменами. Причиной эффекта
Баркгаузена являются различного рода неоднородности в кристаллической структуре ферромагнетика (включения, остаточные напряжения, неоднородности состава и т.п.), препятствующие перестройке магнитной структуры. Плавно смещающаяся под действием поля граница встречает на своем пути препятствие, задерживающее его продвижение. При дальнейшем возрастании поля наступает момент, когда граница преодолевает это препятствие и перемещается на некоторое расстояние при неизменной величине поля.
Для демонстрации эффекта Баркгаузена используется катушка с ферромагнитным сердечником. Концы обмотки катушки подсоединяются ко входу усилителя электрических колебаний.
С выхода усилителя электрические колебания подаются на громкоговоритель. При поднесении постоянного магнита к сердечнику, последний намагничивается. Это намагничивание происходит не плавно, а небольшими по величине, но кратковременными скачками. В результате этого производная в момент скачков имеет заметную величину и в катушке индукцируются импульсы напряжения, которые затем усиливаются усилителем. С помощью громкоговорителя электрические импульсы превращаются в звуковые, которые воспринимаются как щелчки или шумы.
Для большей убедительности полезно также продемонстрировать, что в отсутствие сердечника или при неподвижном магните эти щелчки отсутствуют.
48
.
C 411 0 C 411 0 R q q q q q q q q q q q q q q
.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.