продължителност Определяне сигнал
За да се определи продължителността на сигнала се използва продължителността на калибратор. Тя се затваря с електронен лъч на редовни интервали от време и да се създаде печат. Според броя на етикетите може да се определи продължителността на сигнала.
Сложете честота на звука генератор 10 3 Hz. Свържете тел "изход" генератор "вход« Y »осцилоскоп.
Изключва телевизора осцилоскоп за позиция:
Чрез включването на барабани "мрежа" генератор и осцилоскоп и коригиране на копчета "честота плавно" и "Синхронизация". получите на пунктирана задължително екрана. И накрая, тези му отношение към ясно изображение от леко преместване крайник "честота" звук генератор около 10 3 Hz.
Пребройте «н» етикети за един период почистване и определяне на продължителността
Т1 = п • 20 • 10 -6 сек, честота Брой
Направете същите измервания при 550 Hz честота генератор и определяне на нови стойности на Т1 и n2.
Мярка периода на трептене на честотата на осцилатор, Set-солна учител. Резултатите са посочени в таблица №4.
Преместете превключвателя "етикет" на "Off"..
Изключете осцилоскоп и превключвате превключвате "мрежа" генератор.
Внимание! Тази функция има голямо количество теоретичен материал и практически задачи. В този контекст, той може, както е указано от учителя, извършени в част или всички секции могат да бъдат изключени. Това споразумение трябва да бъде направено по-рано.
1. Как се електрон тръба?
2. Защо се използва за timebase генератор piloobraz-трептения?
3. Как да се създаде "етикет" от време?
4. Как е сигнал стойност доставени. Какво се нарича усилвател-litudnym, пулс и ефективен стрес?
5. Изграждане на Lissajous цифра за ф х = ф у = 0 в j0.
6. Обяснява метод за получаване на фазово изместване между два sinusoi нататъшния процес използва в работата.
1. Savelyev IV Курса на обща физика. (В 3 об.) M. Nauka.1979-1989 на t.1,2.
2. Detlaf AA Jaworski BM Курс fiziki.M., V.shkola.1989,
криви отстраняване на намагнитване и вериги
С хистерезис на феромагнитни материали
Целта на работата. Качвай се на екрана на осцилоскоп, хистерезисна крива, измерване на параметрите му, извадете кривата на намагнитване.
Устройства и оборудване: електронен осцилоскоп, звуков генератор, апаратура панел, паус, милиметрова хартия (подготвят у дома по-рано). свързващи кабели (на разположение от лаборатория).
Всички материали имат магнитни свойства, които са открити, когато те са поставени в външно магнитно поле B0. В тази област, те са магнетизираната и да се създаде допълнително магнитно поле B '. Получената областта на материята е равна на:
Ние считаме, че причината за допълнителна магнитното поле. Известно е, че на ток на контура се характеризира с магнитен момент
където I - ток във веригата; S - площ, ограничена от.
Един електрон в атома се движи около ядрото, и поради това може да се разглежда като една верига с ток и изчисляване на орбиталния магнитен момент пл. Класическа изчисление за кръгова орбита дава
където е е зарядът на електрона; ф - своята линейна скорост; г е радиуса на орбитата.
(. Когато п = 1,2,3) Като се има предвид състоянието на стационарни електронни орбити в атомната теория на Бор, орбиталната магнитния момент на електрона може да се запише като:
Големината на а = 0.927 А х 10 -23 m 2 служи като единица за измерване на магнитните моменти на микрочастиците; тя се нарича Бор магнетон.
По-точно изчисляване на орбиталната магнитния момент на електрона в атома-трон дава квантовата механика. Според резултатите от нея,
където L - число, например, 0,1,2.
Освен орбитален електрон има друг собствен (спин) магнитен момент, свързан с наличието на собствената си ъглов момент (спин). Най-спин магнитния момент на електрона е равна на
Общият магнитния момент на атом р е векторната сума на магнитните моменти на нейните съставни частици. Когато това допълнение е от квантовата закони. Ядрата на атомите имат магнитен момент, но в сравнение с магнитните моменти на електроните може да се пренебрегне.
Магнитното поле на вещество зависи от ориентацията на магнитните моменти на атомите. Ако всички точки са подредени на случаен принцип, на магнитното поле B "отсъства. В частично или пълно поръчка на магнитни моменти в материала магнитно поле B '.
Характерна на магнитното състояние на материала е намагнитването или намагнитване вектор дефиниция J .po
където обем DV- в който сумира общо магнитния момент на атома.
Ние изхождаме от факта, че се създава магнитно поле в материалния makrotokami, т.е. токове в проводници и микро I. I ¢. определяне на стойността J. Следователно, общата индуктивност е функция на намагнитване и makrotokov вещество.
индукция изчисление Б комплекс от B зависи не само от свойствата на веществото, но също и от формата и размерите на пробата.
В много случаи, изчислението е опростена чрез въвеждане на още една характеристика на магнитното поле - магнитното поле вектор Н, по дефиниция, равна на
където п - магнитна константа.
вектор часа има свойството, че неговото движение в произволна област и всички магнитни вещества зависи само от makrotokov I,
(Total действащото законодателство в магнитни носители, токове I преминават през района обхванати от "К" контур).
В вакуум, когато не микротокове
Ако веществото експериментално получи зависимостта J = J (H), който е еднакъв за проби от всякаква форма и размер, и се изчислява с формулата (2) H. въз основа на уравнение (1) може да се намери на магнитната индукция в материала.
Експериментално най-просто J = J (H) се определя за проба под формата на тороида, която се нанася равномерно върху намотките на жицата. Всъщност, ако проводника е ток I. и общия брой на навивките е N и дължина L. тороида, след това въз основа на формула (2) получаваме
т.е. Н стойност може лесно да бъде изчислена.
Чрез измерване за всеки Н стойност J. намери зависимост на намагнитването J = J (H) (фигура 1). Фигура Js е насищане намагнитването, съответстваща на случая, където всички магнитните моменти на атомите са ориентирани в посоката на магнитното поле.
където В - магнитна възприемчивост на веществото.
След това от формули (1) и (4) следва:
Количеството (1 + в) и m означават нарича магнитна проницаемост материал. Следователно, връзката между В и Н се изписва като
За феромагнитни вещества изготви графика В = В (Н) е дадена на фигура 2. Освен това, на фигура 2 е даден от m зависимост Н. Както се вижда от графиката, че с увеличаване на индукционни H увеличава. Растеж индукция B в материала след достигане на насищане намагнитването Js обяснено по-нататъшно увеличение на интензивността област (вж екв. (5)).
В техните магнитни свойства на ferromagnets се различава значително от пара- и диамагнитно материали *. По-специално, тяхната относителна магнитна проницаемост може да достигне стойности от 10 април ¸10 5. Те могат също така да има и остатъчен магнетизъм.
* За повече информация относно характеристиките на феромагнитни материали могат да бъдат намерени в литературата, са изброени в раздел "феромагнетизъм, намагнитване, и т.н." в книгата: Физическо тълковен речник / Ед. AM Прохоров - М. сови. Енциклопедия, 1984. -944 стр.
Тези функции не могат да бъдат обяснени от гледна точка на класическата физика. Разясняване на явлението феромагнетизъм дава само от квантовата механика. В квантовата теория, смята се, че под действието на така наречените валутни сили магнитните моменти на отделните атоми трябва да се подредят успоредно една на друга. В областта на образуване на кристали на спонтанно, спонтанно намагнитване, които са на името на домейна. В рамките на всеки домейн (размер на домейна на около 1-10 микрона) феромагнит намагнетизирана до насищане. В отсъствието на външното поле в феромагнитен материал е обикновено домейните наблюдава голямо количество. Тази ситуация е енергийно по-благоприятни в сравнение със случаите, когато е налице, например, само един домейн, тъй като свежда до минимум изтичането на магнитно поле в пространството извън феромагнити, посоките на магнитните моменти за различните домейни са различни, така че общото време може да бъде нула. Всичко зависи от историята на извадката.
Нека сега да обясни инсулт зависимостта B = F (Н) за феромагнит.
Зависимост на Б Н за феромагнитни има сложна форма. Ако след достигане на намагнитване насищане Хс намаляване на напрегнатостта на полето, индукцията ще варира различно, отколкото се оказа в началния намагнитване. В графиката (фигура 3), тази промяна се характеризира с една част на високоговорителя. Индукция получено H = 0 се нарича остатъчна индукция Bs. Промяната на посоката на полето за намагнетизиране води до феромагнитен размагнитване (CD част). Стойността Hc (раздел OD) е коерцитивната сила. Освен това увеличение в областта H резултати в намагнитването в обратна посока (DE част) на. Новият промяната на посоката и големината на промяната в индукция поле дава характеризиращи порции Ed ¢ А. Като цяло, един порочен кръг, наречен хистерезисна крива. Ако началната намагнитване не доведе до насищане (H
Тези вериги се наричат частични цикли. Върховете на частни цикъла хистерезисни цикли са на кривата на намагнитване.
От гледна точка на теория феромагнетизъм намагнитване на феромагнит може да бъде качествено представени като преориентиране домейн в посока на външното поле, тъй като се увеличава, първото изместване стени домейни и увеличаване на домен на магнитен момент вектор, който е векторът на външно магнитно поле Н остър ъгъл. Като вектор въртенето на процесите поле на магнитния момент в рамките на домейн е приоритетно. При високи полета магнитни моменти на всички домейни са ориентирани по дължината на терена. Тя е типична за състоянието на насищане. Тъй като процесът на преориентиране на домените в процеса на намагнитване е необратима, тогава има хистерезис (хистерезис - забавяне, забавяне, забавяне). По-специално, остатъчната намагнитване на пробата се дължи на факта, че при отстраняване на външното направление поле на магнитните моменти на домейните може да приеме позиция, в която тяхната сума е равна на нула. С увеличаване на магнитно поле с противоположна посока преориентирането на домените се случва в различна посока.
Метод за измерване и задаване на веригата. Получаване на контура на хистерезис и необходимите измервания за определяне на Н и Б се провежда в тази работа за електронен осцилоскоп. диаграма за монтаж е показано на фиг. 5.
Променлива напрежение от звуков генератор (PP) е свързан с намагнитизираният намотки N1 тороид ликвидация армиран панел. Панелът има съпротивление R. включена във веригата на намагнетизиране намотка и устойчивост R и кондензатор С. са вторичната намотка N2 във веригата.
Напрежение Ux = Ir се подава към хоризонталните отклоняващи пластини на осцилоскоп ²x ² на.
Магнитното поле на тороида пропорционална на ток I (виж формула (3).) И следователно деформация с електронен лъч хоризонтално (по оста х) е пропорционална на силата на полето H на:
Индуцираната електродвижещата сила на вторичната намотка на N2 са периодично зарежда кондензатор С до напрежение Uy. се подава към вертикалните обръщателни плочи на осцилоскоп ²y ² на.
Деформация на лъча вертикално пропорционална Uy. Това свързани със стойността на индукционния поле B в сърцевината на тороида. Наистина, предизвикана от едн е
където S - на сечение на тороида; N2 броя на навивките на вторичната намотка на тороида. За да се получи сигнал, пропорционален на магнитна индукция, използване интегриране верига RC. задоволяване RC> T (T - AC период).
Когато R >> ток в вторичната намотка верига
От горните зависимости, които
Така ²x ² осцилоскоп плоча, напрежение е пропорционално на Н. ²y ² плоча пропорционална Б. На осцилоскоп дисплей получава фигура, с което да се определи хистерезисната крива на B = B (Н).
По време на един период на промяна Ux и Uy следа от електронния лъч ще опише цялата формата на хистерезисната крива, както и за всеки следващ период, тя ще се повтаря, така че екрана на осцилоскоп се вижда точно определен модел.
Количествата В и Н се определя от отношенията H = ос и В = с. където х и у - координати на съответната шарнирна точка, изразена в мм. и - цената на разделяне скалата за осцилоскоп хоризонтално в ампери на милиметър; б - цената на разделение на осцилоскоп мащаба вертикално в тесла за милиметър. Стойностите а, б, се определят емпирично и са посочени по растенията.
Редът на изпълнение
1. Събиране на създаване схема (вж. Фиг. 5).
2. Включете устройството и да получите на изображението на екрана на осцилоскоп на хистерезисната крива.
Първоначалната позиция на контрола дръжки осцилоскоп и генератор за звук линия се дава за монтаж.
Предупреждение. След създаването на снимачната площадка и да получите на екрана на изображението осцилоскоп на хистерезисната крива не може да промени позицията на настройките бутоните за осцилоскоп и генератор на звука.
3. При получаване на контура на осцилоскоп екран у = у (х) (размерите на линия са показани в съоръжението) прекарват координира измерване на точки за седем линия част АУРЕ (вж. Фигура 3). Ако няма ясна мм на окото, а след това на екрана на осцилоскопа може да направи паус или лист хартия и да копирате изображение контур Хистер-ШИС. След това, използвайки линийка или милиметрова хартия, е необходимо да се измери координати на точки. Резултатите от измерването се записват в таблица 1. След изчисляване Н и B за изграждане на графика. парцел ED на графика ¢ Част е конструиран симетрично ACDE (вж. Фигура 3). Възможно е да се приготви трапеза и веднага да се отстрани повече точки, например, с 15 точки.
4. За да се получи крива на намагнитване да се измерва цикъл координира връх у = у (х) когато напрежението доставен от генератора на звука. Останалата част от параметрите на избрания режим на работа на осцилоскоп и генератор не може да бъде променено.