Лабораторная установка и электрическая схема соединений. Принципиальная схема экспериментальной установки показана на рис

Принципиальная схема экспериментальной установки показана на рис. 4.3.1.

Рис. 4.3.1. Принципиальная схема для снятия начальной кривой намагничивания

Исследуемый образец ферромагнетика представляет собой кольцевой сердечник из феррита, сечение и длина средней линии которого указаны на этикетках миниблока «Трансформатор тороидальный». На сердечнике имеются две катушки. Катушка w₁=100 витков подключается к источнику регулируемого постоянного напряжения и служит для создания магнитного поля в сердечнике. Направление тока можно изменять тумблером на миниблоке. К другой катушке (w₂=300 витков) подключён интегратор для измерения маг­нитного потока.

Начальная кривая намагничивания снимается путём включения катушки w\ на раз­личные по величине постоянные токи. Ток регулируется величиной подаваемого напря­жения и ограничивается резистором 100 Ом на входе. Конденсатор 100 мкФ, включённый параллельно катушке, служит для ограничения перенапряжений и создания колебательно­го контура при отключении цепи. При выключении цепи в катушке возникает затухаю­щий колебательный процесс и сердечник размагничивается.

При включении цепи магнитный поток изменяется от 0 до + Ф и в процессе этого изменения во вторичной катушке наводится ЭДС

Выходное напряжение интегратора:

где R_вx и С- параметры интегратора, a u_вx(t) = e(t).

На интеграторе имеется переключатель «Сброс», с помощью которого перед нача­лом интегрирования устанавливается и_вых(0)=0. Поэтому:

где S- сечение сердечника а В - магнитная индукция.

Отсюда магнитная индукция в сердечнике:

Напряжённость магнитного поля определяется по закону полного тока:

где l - длина средней линии сердечника.

Включая катушку на различные по величине токи и измеряя выходное напряжение интегратора u_вых и ток I₁,можно вычислить начальную кривую намагничивания В(Н).

Цепь собирается на наборном поле блока генераторов напряжений как показано на монтажной схеме (рис. 4.3.2). Причём, миниблок «Интегратор» устанавливается в набор­ную панель точно на отведённое для его место. Тогда к интегратору автоматически под­водятся напряжения питания «+» и «-» 15 В.

Для измерения тока используется мультиметр, а для измерения выходного напря­жения интегратора - USB осциллограф с ноутбуком.

Рис. 4.3.2 Монтажная схема для снятия начальной кривой намагничивания