Использование моста Максвелла

 

 

 

 

ИН – индикатор нуля

L_N – многозначная мера индуктивности

R_N – многозначная мера сопротивления

 

Изменяя L_N и R_N, добиваемся равновесия:

 

,

 

.

 

Подставляем значение L в уравнение (1):

 

.

 

В свою очередь, потокосцепление:

 

,

 

следовательно:

 

.

 

Ток I измеряется по падению напряжения на сопротивлении R₀:

 

,

 

где U - результат измерения вольтметром V.

 

Умножаем на для того, чтобы можно было рассчитать максимальное значение тока:

 

 

Амплитудное значение напряженности определяем по значению напряжения на резисторе R₀:

 

,

 

 

Абсолютную магнитную проницаемость определяем по формуле:

 

.

 

Относительная магнитная проницаемость определяется по формуле:

 

,

 

.

 

Отметим два недостатка метода с использованием моста Максвелла:

 

1. Сложно реализовать переменную индуктивности с высокой точностью и малой ступенью квантования.

2. Изменение индуктивности приводит к изменению активного сопротивления, что усложняет процесс уравновешивания.

 

Попытаемся улучшить эту схему – заменим L_N мерой сопротивления.

 

 

Использование моста с мерой емкости

Используется в области средних и высоких частот.

 

При условии равновесия моста можно записать следующие соотношения:

 

;

.

 

Тогда:

 

; ;

;

;

;

 

.

 

определяется по той же формуле, что и для моста Максвелла:

 

.

 

берется маленьким для того, чтоб максимально уменьшить систематическую составляющую.

Иногда для измерения тока намагничивания применяют расчетный метод. При этом в неразветвленную часть цепи включают амперметр. После уравновешивания плечи моста становятся известными, и это позволяет определить ток в обмотке :

 

 

Комплексная магнитная проницаемость. Потери на перемагничивание.

 

Исчерпывающей характеристикой ферромагнитных материалов в переменных магнитных полях является семейство симметричных динамических циклов. Однако значения амплитудной магнитной проницаемости не достаточно для расчета важной характеристики материалов – удельных потерь мощности (энергии) на перемагничивание.

Для упрощения расчета определения потерь заменим петлю Гистерезиса эквивалентным эллипсом:

 

 

Такая замена оправдана, т.к. при увеличении частоты намагничивания, форма динамического цикла приближается к эллипсу.

Условия замены:

 

.

 

 

Из рисунка видно:

- при увеличении от до т.А процесс перемагничивания происходит по восходящей ветви эллипса до значения ;

- при изменении напряженности на участке от т.А до т.С перемагничивание происходит по кривой . При этом, не смотря на уменьшение , индукция возрастает до значения .