Cu dispozitivul și calibrarea galvanometrului balistic este necesar să vă familiarizați cu "Manualul pentru lucrări de laborator" (secțiunea "Instrumente de măsurare").
Când se măsoară fluxurile vectorului de inducție magnetică cu ajutorul unui galvanometru balistic, constanta lui trebuie exprimată în Vb / div.
În acest caz, galvanometrul este gradat într-un circuit închis, în conformitate cu schema prezentată în Fig. 5.3. Atunci când direcția curentului în bobina primară a bobinei de referință a schimbării de inducție se schimbă, fluxul magnetic al vectorului de inducție, cuplat la înfășurarea secundară, își schimbă direcția spre cea opusă.
Schimbarea fluxului magnetic cuplat la înfășurarea secundară
# 916; # 968; = - # 968; - # 968; = -2 # 968;
Deoarece fluxul vectorului de inducție cuplat la înfășurarea secundară este legat de curentul în înfășurarea primară a bobinei de inducție reciprocă prin relația # 916; # 968; = 2MI.
unde M este inductanța reciprocă.
Cantitatea totală de energie electrică care a intrat în circuitul galvanometrului este egală cu
unde R este rezistența galvanometrului.
Deșeuri balistice # 945; pe scara galvanometrului este proporțională cu cantitatea de energie electrică care curge prin bobina galvanometrului
Comparând formulele (5.4) și (5.5), obținem
Această formulă face posibilă determinarea constantei galvanometrului balistic Cm de modificarea legăturii de flux.
Având în vedere acest lucru # 916; # 968; = -2MI. obținem formula finală pentru calcularea galvanometrului balistic constant în această lucrare
Permanent galvanometru balistic Cm numit plumb-rang numeric egal cu o modificare a fluxului prin bobina secundară a calibrării, ceea ce duce la o deviere „iepuras“ galvanometru pe scara diviziune.
În timpul calibrării și măsurătorilor ulterioare, circuitul de galvanometru trebuie să fie închis numai pentru a determina respingerea "iepurii" de pe scara galvanometrului balistic.
Investigați dependența vectorului de inducție a câmpului magnetic și a permeabilității magnetice în fier pe rezistența câmpului magnetic.
Pentru a face acest lucru aveți nevoie de:
a) studiaza dispozitivul, principiul de funcționare a galvanometrului balistic și metoda calibrării acestuia într-un circuit închis;
b) scalarea galvanometrului balistic în unitățile de flux magnetic;
c) să investigheze dependența vectorului de inducție al câmpului magnetic de curentul în solenoid;
d) curbele de dependență de plotare B = f (H) și μ = f (H);
e) calculați eroarea de măsurare B. H și μ pentru o valoare a curentului în solenoid.
Schema aparatului pentru studierea dependenței vectorului de inducție a câmpului magnetic în fier pe rezistență este prezentată în Fig. 5.4.
Strângeți circuitul în conformitate cu Fig. 5.4.
A. Clasificarea unui galvanometru balistic
Comutatorul P2 închide circuitul sursei de curent la bobina de calibrare. Cu galvanometrul K2 deschis, porniți alimentarea cu circuit
și setați curentul de calibrare indicat pe locul de lucru. Prin închiderea circuitului de galvanometru, schimbați rapid direcția curentului din bobina de calibrare la cea opusă folosind comutatorul P1. observând respingerea unui galvanometru pe o scară. Valoarea primită a respingerii galvanometrului # 945, 1 pentru a înregistra și măsura calibrarea pentru un anumit curent de patru gunoi # 945;, de fiecare dată asigurându-vă că „iepuras“ galvanometru înainte de a trece curent este în repaus la scara diviziunii zero. Dintre cele cinci valori găsit valoarea medie a gunoiului de formula (5.7) pentru a găsi o ballistiches permanente galvanometru-Cm. Valoarea Cm constantă pentru orice curenți de calibrare trebuie să aibă aceeași valoare. Prin urmare, dacă calibrarea este efectuată la mai multe valori ale curentului de calibrare, este necesar să se găsească valoarea medie a constantei, care este utilizată
în activitatea viitoare.
B. Măsurarea vectorului inducției câmpului magnetic în fier
Pentru măsurarea inducției câmpului magnetic în miez de fier, prin intermediul unui comutator P2 pentru a închide circuitul sursă de curent pentru un solenoidală când reostate complet introdus și ra-zomknutoy circuitul galvanometru și sursa de curent. Porniți valoarea minimă a curentului în circuit și aduceți-l la valoarea indicată la locul de muncă. Efectuând măsurători ale vectorului de inducție în miezul de fier, nu se poate modifica arbitrar curentul
în bobina solenoidului, deoarece, datorită fenomenului histerezis, magnitudinea vectorului de inducție depinde în mod esențial de starea precedentă a feromagnetului. Prin urmare, atunci când treceți de la o valoare a curentului la altul, este necesar să măriți ușor curentul, evitând montarea inversă. La comutare
direcția actuală în solenoidală de gunoi de observare galvanometru-TION ar trebui să urmeze aceeași direcție, pentru a rezista mai bine măsurătorile de uniformitate la momentul inițial. În același scop ar trebui să fie monitorizate înainte de fiecare galvanometru gunoi galvanometru și la menținute-gura amperaj circuit deschis comuta P1 pentru a transfera de la un polo-zheniya la un alt 5-6 ori, de fiecare dată când lăsând în aceeași poziție.
Observați respingerea galvanometrului "bunny" pentru toate valorile curente indicate la locul de muncă, de trei ori la fiecare curent. Pentru trei valori ale gunoiului pentru fiecare curent, găsiți valoarea medie a respingerii galvanometrului.
Datele de măsurare pentru elementele A și B sunt introduse în tabel.
B. Prelucrarea rezultatelor măsurătorilor
1. Calcularea unui galvanometru balistic constant
Pentru ambele valori curente, calculați constanta galvanometrului balistic
Găsiți valoarea medie a lui Cm.
În calculele ulterioare, utilizați valoarea medie a Cm.
2. Calculul intensității și vectorului inducției magnetice
Când curentul curge prin înfășurarea primară a solenoidului inelar cu un miez de fier având numărul de rotații w1. În interiorul solenoidului un câmp magnetic cu o forță H este numeric egal cu
unde r este raza solenoidului inelar.
Folosind formula (5.8), intensitatea câmpului magnetic este calculată pentru fiecare curent din solenoid.
Dacă direcția curentului în bobina primară a solenoidului se schimbă cu opusul, câmpul magnetic din interiorul solenoidului, rămânând la fel de mare, se va schimba în direcție. Schimbarea fluxului vectorului de inducție cuplat la înfășurarea secundară având rotițe W2 va fi egală cu
# 916; # 968; = - # 968; - # 968; = -2 # 968;
În acest caz, un curent scurt este indus în bobina secundară a solenoidului, care trece prin bobinele bobinei galvanometrice, provoacă "iepurașul" # 945; 2 diviziuni pe scară.
Cunoscând constanta galvanometrului balistic Sm. putem determina # 916; # 968;
Având în vedere acest lucru # 916; # 968; = -2 # 968; și # 968; = w2 Φ, Φ = BS. unde S este secțiunea transversală a miezului de fier, obținem
Luând în considerare formula (5.10), expresia (5.9) ia forma
Din formula (5.11), magnitudinea vectorului de inducție al câmpului magnetic în miezul de fier
Folosind valoarea medie a respingerii galvanometrului pentru fiecare valoare a curentului din solenoidul inelului, se calculează magnitudinea vectorului de inducție de câmp din formula (5.12).
Valoarea permeabilității magnetice pentru fier este calculată din formula
Este necesar să se ia valorile numerice ale vectorilor B și H, care corespund aceluiași curent din solenoid.
Datele obținute și rezultatele calculelor pot fi prezentate sub formă de tab. 5.1.
Pe baza valorilor obținute de B. H și μ, construiți graficele corespunzătoare.
D. Calculul erorilor de măsurare
Erori de măsurare B. H și μ sunt determinate prin metoda unui singur rezultat pentru una dintre valorile curentului din solenoid. Măsurarea inexactității # 945; 1 și 2 găsiți valoarea medie, iar eroarea măsurării curente este determinată de clasa de precizie a dispozitivului.
1. Ce este un câmp magnetic?
2. Vectorul inducției câmpului magnetic și unitatea acestuia.
3. Rezistența câmpului magnetic și a unității sale.
4. Ce este permeabilitatea magnetică?
5. De ce este câmpul magnetic în mediu diferit de câmpul magnetic din gol?
6. Care este magnetizarea mediului?
7. Care este vectorul de magnetizare și în ce unități se măsoară?
8. Cum este vectorul de magnetizare legat de forța câmpului magnetic?
9. Ce este susceptibilitatea magnetică?
10. Ce substanțe se numesc diamagnetice, paramagnetice și feromagnetice?
11. Reprezentați grafic dependențele lui B. Bo. B '. μ, # 967; din H pentru un diamagnet, paramagnet, ferromagnet și explică-le.
12. Dispozitivul și principiul de funcționare a galvanometrului balistic.
13. Derulați formula unui galvanometru balistic constant folosind bobine de inducție reciprocă.
14. Derulați o formulă pentru determinarea vectorului de inducție a unui câmp magnetic prin constanta unui galvanometru balistic.
15. Desenați o diagramă schematică a instalației și explicați scopul elementelor acesteia.
16. Explicați calculul erorii de măsurare B. H și μ.
3. Kravtsov Yu A. Mansurov A. N. Ptitsyna N. G. Sperantov V. V. Struchkov V. V. Practica de laborator în fizica generală. M. Iluminare. 1985 351 p.
Introducere: baza fizică a metrologiei.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: