Индукционный метод. Индукционный дифференциальный метод

Как показывает опыт, в слабых магнитных полях намагниченность магнетиков прямо пропорциональна напряжённости поля, вызывающего намагничение, т.е.

,

где c - безразмерная величина, называемая магнитной восприимчивостью вещества.

Для диамагнетиков c отрицательна (поле молекулярных токов противоположно внешнему), для парамагнетиков – положительна (поле молекулярных токов совпадает с внешним).

Безразмерная величина

,

представляет собой магнитную проницаемость вещества.

Так как, абсолютное значение магнитной восприимчивости для диа- и парамагнетиков очень мало (порядка 10^-4 – 10^-6), то для них m незначительно отличается от единицы. Это просто понять, так как магнитное поле молекулярных токов значительно слабее намагничивающего поля. Таким образом, для диамагнетиков c < 0 и m < 1, для парамагнетиков c > 0 и m > 1.

Подробно теоретический материал по магнитной проницаемости и магнитной восприимчивости можно найти в лабораторной работе «Исследование кривых гистерезиса ферромагнетиков с помощью осциллографа».

Индукционный метод

На схеме рис.11.1 L1 – соленоид модуля «Поле в веществе», L2 – датчик Д1.

При протекании через обмотку соленоида длиной l = 160 мм с числом витков N = 1687 тока I₁, соленоид создаёт магнитное поле напряжённостью

.

В отсутствие образца размах напряжения на датчике

,

где N₀ = 1000 – число витков датчика, S₀ = 110 мм² – площадь витка датчика.

Если в соленоид вставить образец в форме длинного стержня, то, при неизменном токе соленоида, магнитный поток в датчике изменится на величину

,

где S – площадь поперечного сечения стержня, J – намагниченность образца. При этом размах напряжения DU₂ на датчике изменится на величину

.

Измерив значения DU₂ с образцом и DU₂₀ без образца, находим магнитную восприимчивость и магнитную проницаемость образца

                            (11.1)

                                            (11.2)

Индукционный дифференциальный метод

Если магнитная восприимчивость образца мала, изменение сигнала     (U₂ – U₂₀) почти не заметно на фоне большого исходного сигнала U₂₀. В этом случае можно скомпенсировать исходный сигнал U₂₀ так, чтобы на выходе датчиков осталось лишь напряжение (U₂ – U₂₀). Для этого датчики Д2 и Д3 включаются последовательно, причём полярность включения подбирается так, чтобы исходные напряжения датчиков взаимно компенсировались (рис.11.2). В отсутствие образца напряжение на выходе системы из двух датчиков оказывается на 2–3 порядка меньше напряжения на каждом датчике, и на его фоне легче заметить и измерить (U₂ – U₂₀). Для уменьшения шума в схеме используется конденсатор C = 100 нФ (рис.11.2).

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться: