3.3. Определение статических характеристик

МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Основным методом определения статических характеристик является индукционно-импульсный. Он реализуется при помощи балли-

SA1,

Рис. 3.8

стической установки, схема которой приведена на рис. 3.8. Катушка L1 служит для намагничивания образца, катушки L2 и L3 являются измери­тельными. Намагничивающая катушка L1 и измерительная катушка L2, предназначенная для измерения магнитной индукции, охватывают обра­зец, тогда как катушка L3, с помощью которой измеряют напряжен­ность магнитного поля, располагается у поверхности образца, не охва­тывая его. Образцовая катушка взаимной индуктивности Мс обмотка­ми L4 и L5 используется для градуировки баллистического гальва­нометра PG. Цепь питания содержит источник постоянного напряжения, амперметры РА1 и РА2 с реостатами R1 и R2. Переключатель SA1 по­зволяет подключать источник питания либо к намагничивающей катуш­ке L1, либо к первичной обмотке L5 катушки взаимной индуктивнос­ти М. Переключатель SA2 позволяет менять полярность напряжения, подаваемого на катушки L1 или L5. Ключ SB служит для успокоения подвижной части гальванометра PG, переключатель SA3 позволяет зако­ротить ту часть цепи питания, которая состоит из амперметра РА2 и реостата R2 и используется только при определении точек петли гисте­резиса. Переключатель SA4 дает возможность подключать гальванометр PG либо к катушке L2 для определения магнитной индукции, либо к катушке L3 для определения напряженности магнитного поля. Магази­ны сопротивления R3 и R4 позволяют изменять чувствительность изме­рительной цепи.

Образец

1\ ГП=

Экспериментальное определение постоянных по магнитному пото- ку Сф_В и Сф_Я, необходимых для измерения В и Н, производится при

установке переключателя SA1 в положение 2. При этом переключатель SA3 должен быть замкнут. Переключатель SA4 устанавливается в тре­буемое положение (в положение 1 для определения Сф^ и в положение 2 для определения Сф^). Процедура определения постоянных совпадает с описанной в § 3.1. Направление тока в обмотке L5 изменяется при помощи переключателя SA2.

В качестве примера определения статических характеристик рассмот­рим получение основной кривой намагничивания. Прежде чем присту­пить к получению точек этой кривой, магнитный образец следует раз­магнитить. Для размагничивания переключатель SA1 ставят в положе­ние 1, а переключатель SA3 — в замкнутое положение. Затем реоста­том R1 устанавливают в катушке L1 максимальное значение намагничи­вающего тока. После этого ток в катушке L1 медленно уменьшают до нуля, многократно меняя его направление переключателем SA2. Пос­ле размагничивания можно приступить к получению первой точки основ­ной кривой намагничивания. В катушке L1 устанавливают некоторое значение намагничивающего тока 1_г и производят магнитную подготов­ку образца, заключающуюся в многократном (8—10 раз) изменении направления тока 1_г. При этом переключатель SA4 должен находиться в нейтральном положении, т.е. гальванометр PG должен быть отключен. Цель магнитной подготовки — добиться устойчивого, стабильного маг­нитного состояния образца. Ток 1_г возбуждает магнитное поле Н_г, напряженность которого измеряется посредством измерительной ка­тушки L3 и баллистического гальванометра PG (переключатель SA4 находится в положении 2). Направление тока в катушке L1 быстро изменяется на противоположное переключателем SA2 и производится отсчет первого максимального отклонения указателя баллистического гальванометра На основании соотношений, аналогичных при­

веденным В § 3.1, можно получить

^Hi = ^C<bH^a6Hll²Vo^w^- (³¹⁵>

Для измерения магнитной индукции В _t переключатель SA4 должен находиться в положении I. При этом к баллистическому гальванометру подключается измерительная катушка L2. Изменение направления тока в катушке L1 приводит к перемагничиванию образца и наведению в катушке L2 ЭДС. Первое* максимальное отклонение указателя балли­стического гальванометра ct^j связано со значением магнитной ин­дукции В ] соотношением

Bi = С_фда_бт I2w₂S₂. (3.16)

В (3.15) и (3.16) символами w₂, w₃ и s₂, s₃ обозначены числа витков и площади катушек L2 и L3. Последующие точки основной кривой намагничивания находятся аналогично первой, но при больших зна­чениях тока намагничивания

(/, </₂ </₃ - ..)•

При помощи баллистической установки можно определить точки петли гистерезиса, а также некоторые важные статические параметры, такие, как коэрцитивная сила, коэффициент прямоугольности и др.