Цель работы Измерение магнитной индукции полей, создаваемых проводниками с током различной конфигурации. Экспериментальная проверка закона БиоСавараЛапласа. Краткое теоретическое содержание
 Скачать 129.1 Kb.
|
  Долинский Д.А.  Цель работы: Измерение магнитной индукции полей, создаваемых проводниками с током различной конфигурации. Экспериментальная проверка закона Био-Савара-Лапласа. Краткое теоретическое содержание. Явление, изучаемое в работе: создание индукции постоянным током сложной конфигурации. Определения основных физических понятий, объектов, процессов и величин. Магнитное поле – силовое поле в пространстве, окружающее токи и постоянные магниты. Действует на движущиеся электрические заряды. Линии магнитной индукции – силовая характеристика магнитного поля, линии, касательные к которым совпадают с направлением вектора  .Принцип суперпозиции (наложения) магнитных полей – магнитная индукция результирующего поля, создаваемого несколькими токами или движущимися зарядами, равна векторной сумме магнитных индукций полей, создаваемых каждым током или движущимся зарядом в отдельности. Теорема о циркуляции вектора - циркуляция вектора магнитной индукции по произвольному замкнутому контуруL равна произведению магнитной постоянной  на алгебраическую сумму токов, охватываемых этим контуром. Тот факт, что циркуляция вектора не равна нулю, означает, что магнитное поле не потенциально. Такое поленазывают вихревым.Законы и соотношения, описывающие изучаемые процессы, на основании которых получены расчетные формулы.  B – магнитная индукция [Тл]   – магнитная постоянная [Гн/м] dI – вектор, совпадающий с элементарным участком тока и направленный по току I r – радиус-вектор  – угол между  и  Магнитное поле прямолинейного проводника с током.  a– кратчайшее расстояние от произвольной точки до проводника [м]  ,  – углы между концами проводника и соответствующими радиус-векторами.I – сила тока [А] Индукция на перпендикуляре к середине проводника длиной  : Магнитное поле на оси короткой катушки с током.  x – произвольная координата на оси кругового витка R – радиус короткой катушки I – сила тока [А] Магнитное поле соленоида с током.   – магнитная проницаемость сердечника (в л.р.  ) – число витков катушкиI – сила тока [А]  – длина катушки [м] Схема экспериментальной установки.  1 – измеритель индукции магнитного поля (тесламетр) 2 – соединительный провод 3 – измерительный щуп 4 – датчик Холла 5 – исследуемый объект (короткая катушка, прямой проводник, соленоид) 6 – источник тока 7 – линейка для фиксирования положения датчика 8 – держатель щупа Расчетные формулы.  x – произвольная координата     потокосцепление – магнитная индукция в соленоидеS – площадь поперечного сечения соленоида Исходные данные.    Таблица с результатами измерений. Исследование магнитного поля витка с током. Таблица 1.    Таблица 2.   Исследование магнитного поля короткой катушки с током. Таблица 3.    Таблица 4.   Исследование магнитного поля соленоида с током. Таблица 5.    Таблица 6.   Пример вычисления отдельного опыта. (Опыт из таблицы 3 в координате -2).     Погрешности.   Анализ работы. В ходе проделанной работы были исследованы магнитные поля различной конфигурации, создаваемые витком, короткой катушкой и соленоидом. Также была определена зависимость магнитной индукции поля от расстояния от центра объекта и силы тока в обмотке. Была вычислена индуктивность короткой катушки, исходя из полученных данных и определена погрешность данного вычисления. |