I. Описание установки. Для определения основной кривой намагничивания в установке (рис

Для определения основной кривой намагничивания в установке
(рис. 9.1) в качестве образца используется кольцевой (тороидальный) железный сердечник – Ж. На сердечнике, площадь сечения которого , намотана в один слой намагничивающая катушка 3 с плотностью намотки – числом витков на единицу длины окружности кольца по среднему радиусу, которая создает внешнее поле. На сердечник намотана также вторичная (измерительная) катушка 4 с небольшим числом витков , в цепь которой включается милливеберметр.

Рис. 9.1. Электрическая схема установки.

Напряженность магнитного поля H, создаваемого тороидом (катушкой 3) при прохождении по нему тока I, будет равна (см. IV.12):

. (9.0)

Магнитный поток , проходящий через сечение железного кольца, в этом случае равен:

, (9.1)

где В - индукция магнитного поля в железе.

Возникающая при намагничивании индукция в железе, согласно (IV.9)

.

Для ферромагнетиков находится в сложной зависимости от , и поэтому кривая намагничивания определяется экспериментально. Если коммутировать (переключать на противоположное направление) ток в катушке 3, то изменение магнитного потока через сечение кольца будет равно:

(9.2)

а изменение потокосцепления с вторичной катушкой 4 будет при этом

. (9.3)

Это изменение потокосцепления вызывает в цепи катушки 4 появление индукционного тока (см. (IV.13а)), который приводит к отбросу стрелки милливеберметра , включенного в эту цепь и измеряющего изменение потокосцепления в милливеберах:

. (9.4)

Из уравнений (9.2) и (9.3) выводим расчетную формулу для величины индукции магнитного поля в железе:

, (9.5)

, (9.6)

где Д – величина постоянная для данной установки, которую целесообразно рассчитать заранее по формуле.

Индукцию магнитного поля в железном кольцевом образце находят для различных режимов тока и, следовательно, для различных значений внешнего намагничивающего поля . Полученные данные позволяют построить кривую , называемую кривой Столетова.