Методика измерений.

Принципиальная схема установки приведена на рис.7. Исследуемый образец выполнен в виде тороидального трансформатора Т, первичная обработка которого содержит витков, а вторичная - витков. Напряжение на первичную обработку трансформатора Т подается с выхода звукового генератора PQ через сопротивление . Вторичная обмотка трансформатора последовательно соединена с сопротивлением и конденсатором С. С сопротивления на выход усилителя горизонтального отклонения осциллографа РО подается напряжение , пропорционально напряжению магнитного поля Н. На вертикальный вход «У» с конденсатора подается напряжение , пропорционально индукции магнитного поля В. При радиусе витка обмотки радиуса тороида напряженность Н в тороиде

(8)

где

Рис. 7.

Так как падение напряженности на сопротивление , то с учетом (8)

(9)

определяется по коэффициенту отклонения электронного луча по горизонтальной оси :

(10)

С учетом (10) выражение для Н может быть записано в виде

(11)

По закону Фарадея ЭДС индукции во вторичной обмотке:

(12)

где Ф – поток вектора магнитной индукции через один виток; - площадь поперечного сечения тороида.

По закону Ома для вторичной обмотке получаем

(13)

где - напряжение на конденсаторе; - ток во вторичной обмотке; - индуктивность вторичной обмотки.

Так как очень мало, а , уравнение (13) может быть записано с учетом (12) в следующем виде:

откуда

(14)

учитывая (14), найдем напряжение , равно напряжению на конденсаторе

(15)

где Q – заряд на обкладках конденсатора.

Если известен коэффициент отклонения луча по вертикали, то

. (16)

Из выражений (15) и (16) получаем:

(17)

Подав одновременно напряжения и на вертикально и горизонтально отклоняющие пластины, получим на экране осциллографа петлю гистерезиса.

На площади петли можно найти работу перемагничивания, отнесенную к единице объема. Малое измерение объемной плотности энергии магнитного поля в цикле перемагничивания определяется по формуле:

(18)

Работа расходуется на изменение внутренней энергии единицы объема ферромагнетика. За полный цикл перемагничивания

Учитывая (11) и (17), получаем

(20)

 

где S_п - площадь петли гистерезиса; S₂=(r_{1 –} r₂)b.