Баластикалық гальванометрдің көмегімен магнит ағынын индукционды-импульсті әдіспен анықтау

Айнымалы токтың әсерлік мәні.

Айнымалы токтың әсерлік немесе эффективтік мәні деп Т период ішіндегі оның өзгерісі болатын ток күшінің орташа квадраттық мәнін айтады, өйткені , сәйкес кернеудің әсерлік мәні: .

Айнымалы ток тізбегіндегі қуат. Ток тізбегіндегі лездік қуат

Лездік қуаттың период ішіндегі орташа мәні токтың Р актив қуаты деп аталады.

.

көбейткіші қуат коэффициенті деп аталады.

және болғандықтан, онда

. Егер тізбекте реактив кедергі (Х болмаса, онда жәнеP=IU

Егер тізбек тек реактив (R=0) кедергіден тұратын болса, онда ток пен кернеу қаншалықты үлкен болғанымен және Р .

Магнит өрісінің параметрлерін өлшеу әдістері

Қазіргі уақытта магнит өрісінің параметрлерін өлшеу ғылым мен техниканың көптеген аумағында пайда болды. Мысалы, Жердің магнит өрісін зерттеу, геологиялық пайдалы қазбаларды зерттеуде, тізбекті ажыратпай үлкен токтарды өлшеуде. Осы аумақта өлшеу диапозымен өлшеу дәлдігіне белгілі талап қояды. Мысалы, магнит индукциясын 10^-14-нен 10^-2 диапозынында өлшеу қажет немесе жиілігі 0-ден бірнеше МГц шекте болу керек.

магнит индукциясы векторы электро-статикалық өрістің кернеулігі векторының аналогиясы. Бұл шамалар өрістің күштік сипаттамасын анықтайды және ортаның қасиетіне байланысты болады.

электрлік ығысу векторы магнит өрісінің кернеулігі векторына ұқсас.

Магнит өрісі үшін де, электр өрісіндегідей суперпозиция принципі дұрыс: бірнеше токтардан немесе қозғалыстағы зарядтардан туғызылған өрістердің қорытқы магнит индукциясы әрбір токтың немесе қозғалыстағы зарядтың туғызған өрістерінің магниттік индукцияларының векторлық қосындысына тең. Тұрақты магнит өрісінің параметрін өлшеу үшін индукционды- импульстік тәсілқолданылады. Бұл тәсілмен өлшеу үшін мынадай схеманы пайдаланамыз.

Баластикалық гальванометрдің көмегімен магнит ағынын индукционды-импульсті әдіспен анықтау

ИК- өлшегіш катушка, БГ-баллистикалық гальванометр, М-өзара индуктивтілік катушка. Ағын Ф_х-тан 0-ге дейін өзгергенде өлшегіш ИК катушканың орамдарымен тіркелген катушканың ұштарында э.қ.к. пайда болады. Ол э.қ.к. гальванометр тізбегіндегі индуктивтілік э.қ.к. мен кернеумен теңеседі . (57)

Мұндағы - өлшейтін катушканың орам саны, i-катушка тізбегіндегі ток күші, R-гальванометрдің, өлшегіш катушканың және М катушка орамдарының кедергісі, L-тізбектің индуктивтілігі. Алғашқы гальванометрдің ең үлкен ауытқуынан, яғни импульстік ток күшінен уақыт бойынша алынған интегралмен анықталады, яғни ток импулісінен электр мөлшері анықталады. (57) теңдеудің екі жағын ағын қармауының уақыт бойынша өзгерісімен интегралдап, басы мен соңындағы ток күшінің ағынды қармауы нолге тең деп есептеп, аламыз

. (58)

-берілген уақыттағы ағынның өзгерісі (біздің жағдайда ) -гальванометрдің баллистикалық тұрақтысы, - гальванометр стрелкасының алғашқы максимум ауытқуы, - магниттік ағын бойынша гальванометрдің баллистикалық тұрақтысы. (58) өрнектегі баллистикалық гальванометрдің тұрақтысы тізбектің кедергісіне тәуелді. Сондықтан оны магнит ағыны өлшенетін тізбекте анықтау керек. Сонымен қатар импульсті интегралдау, оның ұзақтығына тәуелді, сондықтан ағынның өзгерісі тез өту керек. Интегралдаудың қателігі 0,1-0,3 артпауы үшін импульстің ұзақтығы гальванометрдің қозғалатын бөлігінің тербелісінің периодынан 20-30 есе аз болуы керек.

Магниттік ағын бойынша гальванометрдің тұрақтысын анықтау үшін өзара индуктивтілік коэффициенті белгілі катушканы пайдаланады. Өзара индуктивтілік катушканың бірінші орамында ток күшін өзгертсе, онда екінші орамда баллистикалық гальванометрге жалғанған ағынды қармау -ға өзгереді, бұл гальванометр стрелкасын -ге бұрады, осыдан баллистикалық гальванометрдің тұрақтысы .

Осы бойынша -магнит ағынын, -магнит индукциясын, -магнит өрісінің кернеулігін келесі өрнектерді пайдаланып анықтауға болады.

; ); .

Мұндағы - өлшейтін катушканың орам саны, -өлшейтін катушканың орамының ауданы, -магниттік тұрақтысы.

Баллистикалық гальванометр өте сезімталдығымен ерекшеленеді, бірақ әрбір эксперимент жасағанда оның тұрақтысын есептеу керек болады. Веберметрдің баллистикалық гальванометрге қарағанда дәлдігі төмен. Оны сандық веберметрмен ауыстырып, дәлдігін арттыруға болады. Фотогальванометрлік веберметрлердің құрылысы күрделі және қымбат бағалы, сондықтан оны өте дәл өлшеу қажет етілген жағдайда пайдалану керек. Магнит индукциясы мен кернеуді өлшегенде әртүрлі тесламетрлер қолданылады. Холл түрлендіргішін пайдаланылатын тесламетрлер күшті магнит өрісінің параметрлерін анықтайды.