Magnit induksiya va magnit kuchlanishni o'lchash usullari

. Magnit induksiya va magnit kuchlanishni o'lchash usullari
Magnit maydon kuchini o'lchashning oddiy va qulay usuli elektromagnit induksiya hodisasiga asoslanadi. Kichik burilish simining uchlarini ballistik galvanometrga ulaymiz. G'altakning tekisligini magnit maydonga perpendikulyar joylashtiramiz. Magnit oqimi F uni o'tkazsin.Agar siz lasanni maydondan tezda olib tashlasangiz yoki diametri bo'ylab 90 ° ga aylantirsangiz, magnit oqim nolga tushadi. Xuddi shu narsaga magnit maydonni qo'zg'atadigan oqimni o'chirish orqali erishish mumkin. Magnit oqim o'zgarganda, bobin orqali qisqa muddatli oqim o'tadi
I = -
bu erda R - lasan, ballistik galvanometr va qo'rg'oshin simlarining qarshiliklari yig'indisi. Barcha vaqt davomida magnit oqimi F dan 0 gacha o'zgaradi, elektr miqdori galvanometrdan o'tadi.
q = - (4.1)
Olingan munosabatlar elektromagnit induktsiya qonunini Faraday tomonidan topilgan shaklda ifodalaydi, u o'z tajribalari natijasida kontaktlarning zanglashiga olib o'tadigan zaryad o'tkazgich kesib o'tgan magnit induksiya chiziqlarining umumiy soniga proportsional va qarshilikka teskari proportsional degan xulosaga keldi. sxemasidan.
SI tizimidagi magnit oqim birligining ta'rifi (4.1) munosabatga asoslanadi: weber - bu magnit oqim, u nolga tushganda, 1 C elektr miqdori qarshilik bilan ulangan zanjirdan o'tadi. 1 Ohm.
Bu, shuningdek, magnit induksiya uchun SI birligining ta'rifini nazarda tutadi: tesla - 1 m2 tasavvurlar orqali magnit oqim 1 Vb ga teng bo'lgan magnit induktsiya.
Balistik galvanometrning og'ishi q zaryadiga mutanosibdir va shuning uchun bu zaryadni o'lchash imkonini beradi. Shundan so'ng, formuladan (8) foydalanib, siz magnit oqimini hisoblashingiz mumkin F, keyin esa induksiya B. Sezuvchanlikni oshirish uchun, bir burilish o'rniga, ko'p burilishlardan iborat kichik tekis lasanni olish yaxshiroqdir. Agar n - burilishlarning umumiy soni va S - bitta burilish maydoni bo'lsa, F = nSB. F magnit oqimini va u bilan B induksiyasini o'lchash uchun xizmat qiladigan bunday lasan fluxmetr deb ataladi. Qurilma F oqimi yoki induksiya B qiymatini to'g'ridan-to'g'ri ko'rsatadigan tarzda sozlanishi mumkin.
O'lchovlarni olayotganda, fluxmetr bobini magnit induksiya yo'nalishiga perpendikulyar yo'naltiriladi. Bobin orqali o'tadigan magnit oqim tezda nolga tushadi. Bu lasanni magnit maydon maydonidan tezda tortib olish yoki magnit maydonni yaratuvchi oqimlarni o'chirish yoki nihoyat lasanni 90 ° aylantirish orqali amalga oshirilishi mumkin. Bunday holda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan zaryad o'tadi
Shuning uchun ballistik galvanometr bilan q zaryadini o'lchab, qurilmaning konstantasini bilib, magnit induktsiyani aniqlashingiz mumkin B. doimiy a qiymatining qiymati odatda hisoblanmaydi, lekin ma'lum indüksiyon (uzun solenoidlar) bo'lgan maydonlar yordamida eksperimental tarzda aniqlanadi. .
Elektromagnit induksiyadan foydalanib, siz shunchaki magnit kuchlanishni o'lchashingiz mumkin. Magnit maydondagi uzun lasanni ko'rib chiqaylik (4.1a-rasm). Bu burilishlarni bog'laydigan yopiq burilishlar va tekis segmentlar to'plami sifatida ifodalanishi mumkin (4.2-rasm). Agar magnit maydon tezda nolga tushib qolsa, u holda dumaloq burilishlarda va to'g'ri uchastkalarda qisqa muddatli kuchlanish impulsi tufayli yuzaga keladigan ba'zi bir zaryad lasan pallasida oqadi. To'g'ri bo'laklarning ta'siri, agar g'altak ikki qatlamdan yasalgan bo'lsa (4.3c-rasm) yo'q qilinishi mumkin, chunki bu holda ichki va tashqi o'rashlarning to'g'ri qismlari tashqi zanjirda qarama-qarshi oqimlarni keltirib chiqaradi va shuning uchun faqat g'altakning burilishlari qoladi.
4.1-rasm - Rogovskiy kamar diagrammasi
Maydonning yo'qolishi paytida kontaktlarning zanglashiga olib keladigan zaryadini hisoblaylik. Agar n - uzunlik birligiga (ikkala qatlamda) bo'lak burilishlari soni bo'lsa, u holda ds uzunlikdagi elementda g'altakning zaryad beruvchi pds burilishlari bo'ladi.
Bu erda Bs va HS magnit induksiyaning proyeksiyalari va shunga mos ravishda magnit maydon kuchining ds yo'nalishi bo'yicha.,m0- magnit doimiy va qolgan belgilar bir xil ma'noga ega. Shuning uchun, kontaktlarning zanglashiga olib o'tadigan umumiy zaryad bo'ladi
Bu erda integratsiya bobinning o'qi bilan mos keladigan L kontur bo'ylab amalga oshiriladi. Zaryad Um magnit kuchlanishiga mutanosib bo'lib chiqadi va shuning uchun bobinni to'g'ri egish orqali magnit kuchlanishni har qanday kontaktlarning zanglashiga olib borishi mumkin.
Shakl 4.2 - To'g'ridan-to'g'ri oqim maydonida magnit kuchlanishning o'zgarishi. Rogowski bobini oqimni bir marta qoplaydi.
Bunday o'lchovlar uchun Rogowski kamari ishlatiladi, bu moslashuvchan kamarga o'ralgan tor ikki qatlamli rulondir (4.2-rasm). Tashqi qatlamning o'rtasiga yaqinlashadigan o'rashning uchlari ballistik galvanometrga ulangan.
Rogovskiy kamaridan foydalanib, magnit kuchlanish haqidagi asosiy teoremani tekshirishingiz mumkin. Agar siz Rogovskiy lasanini oqimni o'rab turgan yopiq halqa hosil qiladigan tarzda egib qo'ysangiz (4.2-rasm) va keyin magnit maydon hosil qiluvchi oqimni o'chirib qo'ysangiz, ballistik galvanometrning orqaga qaytishi magnit kuchlanishni ko'rsatadi. yopiq halqa Rogovskiy lasanining har qanday egilishida galvanometrning orqaga qaytishi o'zgarmasligini tekshirish oson, agar u hosil qilgan kontur tokni bir marta qoplasa. Agar yopiq sxema tokni ikki marta qoplasa, u holda galvanometrni rad etish ikki barobar ortadi. Agar kamar oqimni o'rab turmaydigan yopiq zanjir hosil qilsa, u holda galvanometr hech qanday rad etishni bermaydi.
Rogowski lasanidan foydalanib, siz magnit kuchlanishni har qanday kontaktlarning zanglashiga olib, yopiq yoki ochiq va har qanday magnit maydonda, bu maydon oqim davrlari yoki magnitlar tomonidan yaratilganligidan qat'i nazar, o'lchashingiz mumkin.
|