Рабочее задание и порядок выполнения работы. 5.1. Ознакомиться с описанием лабораторного стенда, устройством и принципом действия датчика Холла

5.1. Ознакомиться с описанием лабораторного стенда, устройством и принципом действия датчика Холла.

5.2. На поверхности, расположенной над полюсными наконечниками электромагнита постоянного тока, разложить в произвольном порядке стальные скрепки и проследить, как после включения обмотки электромагнита на постоянное напряжение изменится их положение в пространстве. По ориентации стальных скрепок на плоскости определите опытным путем местоположение осей полюсов электромагнита и расстояние между полюсными наконечниками.

Внимание! При выполнении лабораторной работы не допускается приближение к включенному стенду с электронными и магнитными носителями информации.

5.3. Подготовить миллитесламетр к работе. Измерить с помощью миллитесламетра значения горизонтальной составляющей вектора магнитной индукции в равноотстоящих точках на линии (рис.14), ориентируя плоскость датчика Холла перпендикулярно этой линии. На линии задать шаг измерения равным .

Внимание! При использовании миллитесламетра недопустимо приложение механических усилий к датчику Холла.

5.4. Определить на основе пункта 5.3 рабочего задания магнитное напряжение на участке (рис. 14), воспользовавшись формулой:

(9)

где – измеренные значения горизонтальной составляющей вектора магнитной индукции на линии с помощью миллитесламетра;

– расстояние между точками, в которых измеряется магнитная индукция, задается преподавателем.

Рис. 14. К определению магнитного напряжения на линии

5.5. Сопоставить полученное значение магнитного напряжения на участке , вычисленное по формуле (9) пункта 5.4 рабочего задания, с полной магнитодвижущей силой обмотки , определив предварительно по показанию амперметра ток в обмотке электромагнита.

5.6. Рассмотреть пример расчета магнитного поля электромагнита постоянного тока в комплексе программ , осуществив запуск программы путем активации двойным щелчком мыши файла D//ELCUT 5.6 Examples//Электромагнит.dms. На экране ПК появится меню и окно работы с моделью электромагнита постоянного тока (рис. 3). В меню «Задача» приступить к расчету магнитного поля, нажав мышкой на опцию «Решить задачу с улучшением сетки» (рис. 6).

5.7. По окончании расчета магнитного поля в пункте 5.6 рабочего задания приступить к анализу результатов решения задачи. По картине магнитного поля определить максимальное значение магнитной индукции, а также местоположение точек, где магнитная индукция максимальна.

Контрольные вопросы

6.1. Объясните, почему при сопоставлении значения магнитного напряжения по формуле (9) пункта 5.4 рабочего задания и значения магнитодвижущей силы обмотки электромагнита получается их практическое равенство?

6.2. Укажите, какая составляющая вектора магнитной индукции на оси симметрии электромагнита равна нулю?

6.3. Укажите изменения, которые произойдут в магнитном поле электромагнита постоянного тока, если сдвинуть полюсные наконечники в сторону уменьшения межполюсного зазора?

Содержание отчета

7.1. Изложить цель работы.

7.2. Привести электрическую схему лабораторного стенда по исследо ванию магнитного поля электромагнита постоянного тока.

7.3. Записать уравнения, описывающие магнитное поле в различных областях расчетной модели магнитной системы электромагнита постоянного тока: стальной магнитопровод, обмотка с током, межполюсный зазор.

7.4. Пояснить принцип действия датчика Холла.

7.5. Привести результаты измерения магнитного поля на линии (рис. 14) и результаты сопоставления значений магнитного напряжения на этом участке и магнитодвижущей силы обмотки электромагнита. Объясните, чем определяется их незначительное отличие?