т.4 No 1

85

Исследование эдс возбуждаемой неоднородным магнитным полем

Диаграмма эдс, индуцирующейся во вторичном контуре в зависимости от размеров этого контура и частоты тока в первичной обмотке, построенная на основе значений, представленных табл. 2, приведена в различных ракурсах на рис. 13.

Рис. 13. Диаграмма изменения эдс, индуцирующейся во вторичном контуре в зависимости от частоты тока в первичном обмотке f и расстояния внешней стороны вторичного контура от сердечника h

Из таблицы 2 и рис. 13 мы видим, что, как и в первом эксперименте, в области 170 кГц наблюдается экстремум эдс. Но в отличие от первого эксперимента, изменение эдс значительно сложнее и резонансы проявляются не на одной частоте, а в диапазоне от 120 кГц до 200 кГц. Это обусловлено тем, что во втором эксперименте мы не сохраняем геометрии вторичного контура. Поэтому максимум эдс может появиться не только при полностью отодвинутой от сердечника внешней стороне контура, но и в его промежуточных положениях, что мы и наблюдаем на частотах 120 - 200 кГц. Причём по таблице хорошо видно, как максимум амплитуды постепенно смещается от малых к большим значениям h, что соответствует увеличению площади контура, а соответственно увеличению индуктивности, и как следствие, уменьшению резонансной частоты. Особенно интересными являются данные измерений на частоте 140 и 120 КГц. Это пограничные частоты, на которых одновременно проявляются и резонансные свойства контура, и зависимость эдс от расстояния h внешней стороны вторичного контура от сердечника. Вследствие этого на зависимостях эдс от h появляются минимумы, смещающиеся по мере уменьшения частоты в сторону бОльших h, как и ранее анализированные максимумы резонансов. На рис. 14 отдельно приведен график, соответствующий пограничной частоте 120 кГц.

Рис. 14. График зависимости эдс индукции во вторичном контуре от расстояния дальней стороны вторичного контура от сердечника h при частоте тока в первичном контуре f = 120 кГц

На этом графике мы видим, что при изменении h в пределах от нуля до 2 см, амплитуда эдс во вторичном контуре убывает, а при бОльших расстояниях внешней стороны контура от сердечника амплитуда растёт по характерной для резонансных кривых зависимости. Это свидетельствует, что сам процесс индукции с удалением внешней стороны контура от сердечника носит убывающий характер, хотя площадь вторичного контура при этом увеличивается и количество силовых линий магнитного поля, пересекающих данный контур, тоже возрастает. Так что уже по данной кривой мы можем судить о справедливости формулировки закона индукции в форме Фарадея, но не Максвелла, и дальнейшие исследования только подтвердят данный вывод.