т.4 No 1

79

Исследование эдс возбуждаемой неоднородным магнитным полем

3. Методика проведения исследования

Разработанная в нашей лаборатории методика основывалась на двух экспериментах, проведенных с идентичными первичными и вторичными контурами.

В первом эксперименте предполагалось исследовать поле замкнутого сердечника при увеличении расстояния между его боковой стороной и одной из сторон вторичного контура, как показано на рис. 7.

Рис. 7. Схема первого эксперимента по исследованию затухания магнитного поля замкнутого сердечника в пространстве. 1 - замкнутый магнитный сердечник, 2 - первичная обмотка, 3 - вторичный подвижный контур, 4 - измерительная линейка

Само по себе это исследование носило вспомогательный характер и служило для уточнения скорости убывания эдс индукции во вторичном контуре в зависимости от удаления этого контура от сердечника. Это позволило определить степень неоднородности магнитного поля, что было необходимо для анализа второго, основного, эксперимента.

Второй эксперимент заключался в том, что ближняя к сердечнику сторона вторичной рамки располагалась внутри сердечника и была неподвижно закреплена в продолжение всего эксперимента. Дальняя же сторона рамки приближалась к сердечнику путём деформации боковых сторон, как показано на рис. 8.

Рис. 8. Схема эксперимента с деформирующейся рамкой: 1 - замкнутый магнитный сердечник, 2 - первичная обмотка, 3 - вторичный трансформируемый контур, 4 - измерительная линейка

Целью эксперимента была проверка зависимости изменения эдс индукции при увеличении и уменьшении площади контура, что позволяет однозначно установить справедливость одной из формулировок закона индукции.

Действительно, если индукция наводится в контуре в целом, то с уменьшением сечения вторичного контура будет уменьшаться количество силовых линий переменного магнитного поля, сцепленного с этим контуром. Поэтому, если формулировка Максвелла справедлива, то при приближении внешней стороны вторичного контура к сердечнику мы должны наблюдать уменьшение эдс индукции.

Если же мы будем рассматривать процесс индукции с точки зрения формулировки Фарадея, то должны предполагать, что происходит непосредственное взаимодействие электронов проводника с магнитным полем в зоне этого проводника. В этой феноменологии приближение внешней стороны вторичного контура будет приводить к тому, что внешний к сердечнику проводник постепенно будет входить в область бОльшей амплитуды магнитного поля, что приведёт к возрастанию измеряемой нами эдс в контуре в целом.

Таким образом, если индукция в контуре, помещённом в переменное магнитное поле, подчиняется феноменологии Максвелла, то при приближении внешней стороны рамки эдс должна убывать, а если процессы подчиняются феноменологии Фарадея, то возрастать. Противоположность прогнозируемых результатов позволяет чётко определить справедливость той или иной концепции процесса индукции.