Описание установки и метода измерений

Принципиальная схема установки приведена на рис. 3.

Исследуемый образец выполнен в виде тороидального трансформатора , первичная обмотка которого содержит витков, а вторичная- витков. Напряжение на первичную обмотку трансформатора Т подается с выхода звукового генератора ГЗШ-63 через сопротивление . Вторичная обмотка трансформатора последовательно соединена с сопротивлением и конденсатором C. С сопротивления на вход усилителя горизонтального отклонения осциллографа С1-72 через «вход OХ » подается напряжение , пропорциональное напряженности магнитного поля Н.

На вертикальный «вход OY» с конденсатора С подается напряжение , пропорциональное индукции магнитного поля В.

При радиусе витка обмотки радиус тороида) напряженность в тороиде равна

(8)

где - ток в первичной обмотке трансформатора.

Так как падение напряжения на сопротивлении по закону Ома равно то с учетом (8)

(9)

определяется по коэффициенту отклонения электронного луча осциллографа по горизонтальной оси .

(10)

С учётом (10) выражение для может, быть записано:

(11)

где

Используя законы Фарадея и Ома находим ток , в во вторичной обмотке трансформатора:

(12)

Учитывая (12), найдём напряжение , равное напряжению на конденсаторе:

(13)

где q - заряд на обкладках конденсатора.

Величину можно определить через известный коэффициент отклонения луча b₂ по вертикали (b₂ определяется по шкале «Вольт/делен»).

(14)

Из выражений (13) и (14) получим:

(15)

Подав одновременно напряжения и на вертикальное и горизонтальное отклоняющие пластины, получим на экране осциллографа петлю гистерезиса. По площади петли можно найти работу перемагничивания, отнесенную к единице объема. Малое изменение объемной плотности энергии магнитного поля в цикле перемагничивания определяется по формуле:

(16)

Работа расходуется на изменение внутренней энергии единицы объема ферромагнетика. За полный цикл перемагничивания работа перемагничивания единицы объема будет равна: (17)

Учитывая (11) и (15), получим:

(18)

где - площадь петли гистерезиса; r₁ и r₂-внешний и

внутренний радиусы тороида соответственно; S₂-площадь поперечного сечения тороида; .

Величины , , , , , , указаны на панели кассеты ФПЭ -07/02.