Описание установки

Оборудование: источник постоянного напряжения, мультиметры, миниблоки «Ферромагнетик», «Интегратор тока», «Сопротивление».

Электрическая схема установки показана на рис. 9.6, монтажная – на рис. 9.7.

Р ис. 9.6. Электрическая схема:

1 – источник постоянного регулируемого напряжения 0…15 В; 2 – амперметр; 3 – блок «Сопротивление» 100 Ом; 4 – переключатель направления тока в первичной обмотке; 5 – тороид с первичной N₁ и N₂ и вторичной обмотками; 6 – миниблок «Ферромагнетик»; 7 – демпферный ключ; 8 – интегратор тока; 9 – миниблок «Интегратор тока»; 10 – вольтметр

Рис. 9.7. Монтажная схема: позиции 2, 3, 6, 9, 10 – см. рис. 9.6

Первичная N₁ и вторичная N₂ обмотки намотаны на ферромагнитный кольцевой сердечник. Первичную обмотку используют для намагничивания ферромагнетика и по её параметрам определяют напряжённость H намагничивающего поля. Переключатель 4 служит для изменения направления тока в первичной обмотке с целью перемагничивания сердечника. Резистор R₀ ограничивает ток в обмотке.

Вторичная обмотка N₂ предназначена для определения индукции магнитного поля B в сердечнике. Интегратор тока 8 служит для измерения заряда Q, показываемого вольтметром 10 и пропорционального измеряемой величине B. Так как сердечник изготовлен из магнитомягкого ферромагнетика с малой величиной остаточной индукции , то для получения основной кривой намагничивания нет необходимости проводить предварительное размагничивание сердечника.

Выполнение работы

1. Заполнить табл. 9.1 (см. бланк отчёта).

2. Собрать электрическую цепь по монтажной схеме, приведённой на рис. 9.7.

Внимание! На общий вход COM мультиметров 2 и 10 подаётся отрицательное напряжение (провод «–» или «»), на входы V и mА– положительное напряжение (провод «+»).

3. Переключатель рода работ мультиметра 2 (рис. 9.7) перевести в положение «А » и установить предел измерения «200 mA», а мультиметра 10 – в положение «V » и установить предел измерения «20 V».

4. Включить в сеть блоки питания генераторов напряжения и мультиметров. Нажать кнопку «Исходная установка». Демпферный ключ 7 «Интегратора тока» установить в положение «Сброс».

5. Кнопками «Установка напряжения 0 … +15 В» источника постоянного напряжения установить в первичной обмотке ток I₁= 6 мА.

6. Разомкнуть демпфирующий ключ 7. Переключатель 4 перевести в верхнее положение, отмечая одновременно максимальное показание вольтметра. Записать его в табл. 9.2 (см. бланк отчёта). Перевести ключ 7 в положение «Сброс».

7. Разомкнуть демпфирующий ключ 7. Переключатель 4 перевести в нижнее положение, отмечая одновременно максимальное показание вольтметра. Записать его в табл. 9.2. Перевести ключ 7 в положение «Сброс».

8. Последовательно задавая значения тока с шагом 0,2 мА до 14 мА, а затем с шагом 10 мА до 100 мА, измерить по пп. 5, 6 для каждого тока максимальные показания вольтметра и . Результаты занести в табл. 9.2.

9. Выключить из сети блоки питания генераторов напряжений и мультиметров.

Обработка результатов измерений

1. Рассчитать среднее значение для каждого тока.

2. Рассчитать константы n₁ и k, необходимые для вычислений величин H и B по формулам (9.2) и (9.10), используя значения параметров установки и исследуемого образца.

3. Для каждого значения тока рассчитать величины H и B по формулам (9.2) и (9.10).

4. Вычислить магнитную проницаемость  по формуле (9.1) для каждого значения Н. Результаты расчетов записать в табл. 9.2.

5. По данным табл. 9.2 построить основную кривую намагничивания B = f(H) и график зависимости  = f(H).

6. В выводе по работе отразить особенности формы опытных кривых:

a) сопоставить ход кривой намагничивания с положением максимума на графике  = f(H);

б) сравнить полученные кривые с известными теоретическими и экспериментальными зависимостями.

7. Оформить отчёт о выполнении работы в соответствии с прилагаемым образцом.

ОТЧЁТ