Теоретическая часть. В лабораторной работе измерение и исследование пере­менных магнитных полей осуществляются с помощью датчика - измерительной катушки

В лабораторной работе измерение и исследование пере­менных магнитных полей осуществляются с помощью датчика - измерительной катушки.

При помещении датчика в переменное магнитное поле в нем возникает ЭДС индукции, величина которой определяется по формуле:

(1)

где п - число витков измерительной катушки; S₀ — площадь попе­речного сечения датчика; Ф - магнитный поток через датчик; В -модуль вектора индукции магнитного поля; α-угол между нор­малью к поперечному сечению измерительной катушки и векто­ром В.

Так как короткие соленоиды питаются переменным током, их магнитное поле меняется по гармоническому закону

В = В₀ cosωt,

где B₀ - амплитудное значение модуля вектора индукции магнит­ного поля;

ω - угловая частота переменного тока, который созда­ет поле.

Следовательно,

ε = В₀ • S₀n ωcos α sinωt (2)

Милливольтметр, используемый в работе, измеряет эффек­тивное значение ЭДС:

(3)

Эффективное значение ЭДС будет максимальным, когда плоскость измерительной катушки составит угол 90 ° к направле­нию силовой линии магнитного поля, т.е.

(4)

Таким образом, с помощью указателя на измерительной ка­тушке можно определить картину силовых линий магнитного поля.

Если известна количественная зависимость между эффек­тивным значением ЭДС измерительной катушки ε_эфmax и эффек­тивным значением модуля вектора магнитной индукции В_эф, то можно найти эффективное или амплитудное значение модуля вектора магнитной индукции в любой области исследуемого маг­нитного поля. Получение указанной количественной зависимости называется тарированием измерительной катушки.