Вывод рабочих формул

Исследуемый ферромагнитный образец в модуле ФПЭ-7М служит магнитопроводом трансформатора Тр2, имеющего две обмотки с числом витков соответственно . Первичная обмотка служит для намагничивания сердечника от внешнего источника переменного тока. Вторичная обмотка воспринимает изменение магнитной индукции сердечника во времени.

Известно, что напряженность магнитного поля в сердечнике трансформатора Н определяется выражением (закон Ампера о циркуляции поля) , где - ток первичной обмотки, - средняя длина силовой линии поля.

В нашем случае ток первичной обмотки измеряется косвенно по падению напряжения U на сопротивлении , поэтому

Наблюдаемое смещение луча осциллографа , если известна чувствительность канала горизонтального отклонения (вольт на деление), легко перевести в величину . Тогда величина Н оказывается связанной с наблюдаемым смещением соотношением

H = , где

Особо отметим, что ток первичной обмотки благодаря нелинейной связи магнитной проницаемости от Н даже при синусоидальном напряжении на первичной обмотке имеет сложный вид и может быть представлен рядом Фурье

(об этом пойдет речь в cледующей работе).

Переходя к вторичной обмотке, найдем для рассмотренного случая ЭДС индукции на выводах этой обмотки.

где S – площадь сечения магнитопровода.

При небольшом числе витков обмотки и высокоомной нагрузке эта ЭДС расходуется главным образом на нагрузке . Другими словами,

Выше упоминалось, что вторичная обмотка нагружена на интегрирующую цепочку. Благодаря ее свойствам с конденсатора в этой цепочке снимается напряжение

Зная чувствительность осциллографа по входу «У», получим оценку величины магнитной индукции В:

, где

Подставив в приведенные формулы значения параметров модуля, можно обработать результаты эксперимента.