Исследования магнитного

В процессе исследования магнитных материалов, используемых в специальных режимах намагничивания (например, импульсном, при одновременном действии переменного и постоянного полей), при расчетах измеряют, рассматривают и применяют разнообразные кривые намагничивания. Некоторые из них рассмотрены далее.

1872 г. А. Г. Столетов провел исследования магнитных свойств железа.

Получение магнитных характеристик с помощью электронно-лучевого осциллографа. Осциллографичес-кий метод исследования магнитных материалов на переменном токе удобен тем, что позволяет визуально наблюдать динамические петли, а также производить измерения магнитных характеристик в широком диапазоне частот.

15.17. Схема установки для исследования магнитных материалов осциллографическим методом.

Практически все современные электроэнергетические и электромеханические аппараты, значительное число устройств автоматики, измерительной и вычислительной техники построены на основе использования электромагнитных явлений и на применении магнитных материалов. Поэтому измерения параметров магнитных полей, а также исследования магнитных свойств материалов занимают значительное место в измерительной технике.

Принципиальная схема исследования магнитных характеристик индукционно-импульсным методом приведена на 18-5. Исследования проводятся обычно в такой последовательности.

Простым, производительным и в настоящее время достаточно точным методом определения динамической кривой намагничивания является метод амперметра, вольтметра и ваттметра. Этот метод применяется для исследования магнитных материалов в звуковом диапазоне частот, однако его возможности в последнее время расширяются в сторону более высоких частот. Измерения производятся по схеме, изображенной на 18.7.

18.8. Схема исследования магнитных материалов с помощью феррометра

Практически все современные электроэнергетические и электромеханические аппараты, значительное число устройств автоматики, измерительной и вычислительной техники построены на основе использования электромагнитных явлений и на применении магнитных материалов. Поэтому измерения параметров магнитных полей, а также исследования магнитных свойств материалов занимают значительное место в измерительной технике.

Принципиальная схема исследования магнитных характеристик индукционно-импульсным методом приведена на 18.5. Исследования проводятся обычно в такой последовательности.

Простым, производительным и в настоящее время достаточно точным методом определения динамической кривой намагничивания является метод амперметра, вольтметра и ваттметра. Этот метод применяется для исследования магнитных материалов в звуковом диапазоне частот, однако его возможности в последнее время расширяются в сторону более высоких частот. Измерения производятся по схеме, изображенной на 18.7.

Важное значение в развитии методов исследования магнитного поля имеют конформные преобразования областей решения [5], при которых сложные граничные условия существенно упрощаются. Решение уравнения Лапласа находится для относительно простых зон и далее используется для исходной области. Инвариантами, т. е. величинами, неизменными при преобразованиях, остаются магнитные потенциалы, магнитные потоки, модули векторов индукции и напряженности. Само решение в преобразованной плоскости находится точно, если это возможно, или приближенно аналитическим или численным способом. Методы конформного преобразования развиты в основном для безвихревых полей. Ряд задач для вихревого поля решается методами интегральных уравнений [4, 5].

Важное значение в развитии методов исследования магнитного поля имеют конформные преобразования областей решения, при которых сложные граничные условия существенно упрощаются. Решение уравнения Лапласа находится для относительно простых зон и далее используется для исходной области. Инвариантами, т.е. величинами, неизменными при преобразованиях, остаются магнитные потенциалы, магнитные потоки, модули векторов индукции и напряженности. Само решение в преобразованной плоскости находится либо точно, если это возможно, либо приближенно аналитическим или численным способом. Методы конформного преобразования развиты в основном для безвихревых полей. Ряд задач для вихревого поля решается методами интегральных уравнений.

2. Смонтировать силовую цепь установки для исследования магнитного пускателя, а затем цепи сигнализации и управления.

2. Смонтировать силовую цепь установки для исследования магнитного пускателя, а затем цепи сигнализации и управления.

Таким образом, в основу исследования магнитного поля воздушного зазора можно положить определенную указанным образом м. д. с. катушки обмотки.

Результаты исследования магнитного поля с помощью пробного витка в разных средах приводят к заключению, что при одной и той же конфигурации контура тока и при одном и том же значении свободного * тока (источника поля) значение характеристики поля, выявляемой при этом, зависит от среды, в которой распространяется поле.

Возможность этих исследований обеспечивается широким внедрением вычислительной техники и современных методов экспериментального исследования магнитного поля.

Для исследования постоянного магнитного поля или магнитного поля, изменяющегося с небольшой частотой, но не меняющего своей конфигурации, можно воспользоваться аналогичным методом, помещая в различные точки поля свободно вращающуюся стрелку из ферромагнитного материала и наблюдая положения, которые занимает стрелка в этих точках поля. Для исследования магнитного поля можно использовать также явление электромагнитной индукции. Помещая в разные точки поля небольшой виток или катушку и измеряя с помощью баллистического гальванометра электрический заряд, переносимый сквозь поперечное сечение провода катушки,при убывании потока до нуля, или измеряя действующее значение или амплитуду э. д. с., индуктируемой в катушке при периодически изменяющемся потоке, можно вычислить значение потока, сцепляющегося с витками катушки. Отыскивая положение катушки.около данной точки поля, при котором поток имеет наибольшее значение, получаем направление вектора В, перпендикулярное плоскости катушки. По величине потока при этом находим величину магнитной индукции в середине катушки. Катушка должна быть столь малых размеров, чтобы в пределах ее поле мало отличалось от однородного. v -

Для исследования постоянного магнитного поля или магнитного поля, изменяющегося с небольшой частотой, но не меняющего своей конфигурации, можно воспользоваться аналогичным методом, помещая в различные точки поля свободно вращающуюся стрелку из ферромагнитного материала и наблюдая положения, которые занимает стрелка в этих точках поля. Для исследования магнитного поля можно использовать также явление электромагнитной индукции. Помещая в разные точки поля небольшой виток или катушку и измеряя с помощью баллистического гальванометра электрический заряд, переносимый сквозь поперечное сечение провода катушки при убывании потока до нуля, или измеряя действующее значение или амплитуду ЭДС, индуцируемой в катушке при периодически изменяющемся потоке, можно вычислить значение потока, сцепляющегося с витками катушки. Отыскивая положение катушки около данной точки поля, при котором поток имеет наибольшее значение, получаем направление вектора В, перпендикулярное плоскости катушки. По значению потока при этом находим значение магнитной индукции в середине катушки. Катушка должна быть столь малых размеров, чтобы в ее пределах поле мало отличалось от однородного.

На ранней стадии исследований магнетизма предполагали, что причины магнитного взаимодействия токов между собой и причины взаимодействия магнитов различны. Взаимодействие кагнитов объясняли существованием в них магнитных зарядов и считали, что в природе существуют два рода магнитных зарядов, причем одноименные магнитные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются. Заряды, сосредоточенные в том конце магнитной стрелки, которая указывает на север, назвали северными, находящиеся на другом конце магнитной стрелки (указывающем на юг) — южными. Однако сразу же после открытия магнитного взаимодействия токов Ампер высказал предположение, что причина взаимодействия магнитов — та же самая, что и причина взаимодействия проводников с током, и что внутри маг- 235. Силовые линии поля прямого магнита, нитов имеются мельчайшие замкнутые электрические токи (молекулярные токи Ампера). Дальнейшие исследования магнетизма подтвердили правильность гипотезы Ампера И показали, что в природе нет магнитных зарядов. В соответствии с этим мы и начали изучение магнитных явлений с исследования магнитного поля токов. Теория магнетизма, основанная на представлениях о магнитных зарядах и использующая чисто внешнее, формальное сходство взаимодействия магнитов с взаимодействием вообра-•жаемых магнитных зарядов, может быть названа формальной теорией магнетизма.