13 лаба по физике 2 сем. Лаба 13. Исследование магнитного поля кругового тока
![]()
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра Физики отчет по лабораторной работе №13 по дисциплине «Физика» Тема: Исследование магнитного поля кругового тока (закон Био-Савара-Лапласа)
Санкт-Петербург 2021 Цель работы. Ознакомление с методикой измерения индукции магнитного поля, экспериментальное исследование магнитного поля, созданного круговым током, приобретение навыков расчета магнитного поля с помощью закона Био – Савара – Лапласа. Основные теоретические положения. Схема установки В ![]() Исследуемые закономерности Магнитное поле кругового тока.Индукция магнитного поля, создаваемого током, протекающим в проводнике произвольной формы рассчитывается с помощью закона Био – Савара – Лапласа: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Магнитный момент. Будучи помещенным в магнитное поле, круговой виток с током испытывает на себе действие вращающего момента силы и ориентируется в поле таким образом, что плоскость витка располагается перпендикулярно вектору магнитной индукции внешнего поля. Ориентирующий момент силы, действующий на круговой ток, можно описать соотношением: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Выражение ![]() Явление электромагнитной индукции. Процесс измерения значений индукции магнитного поля основан на использовании явления электромагнитной индукции: ![]() ![]() ![]() ![]() Протокол измерений «Исследование магнитного поля кругового тока (закон Био-Савара-Лапласа)» Выполнила студентка гр.0583 Таблица 1 (по оси Оу вверх) Федорова И.А.
Таблица 2 (по оси Оу вниз)
Таблица 3 (внутри витка)
Таблица 4 (вне витка)
Обработка результатов. Определим значения индукции магнитного поля на оси витка в точках, где проводились измерения. Используем формулу: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() По оси Оу вверх ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() По оси Оу вниз ![]() ![]() Тогда ![]() По оси Оу вверх: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() По оси Оу вниз: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() По оси Ох (внутри витка): ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() По оси Ох (вне витка): ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рассчитаем для выбранных векторов индукции погрешности их модулей: ![]() где ![]() ![]() Найдем ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Тогда, ![]() Запишем результат с учетом погрешности: ![]() ![]() Рассчитаем магнитный момент витка с током. Определим максимальный вращающий момент, действующий на виток в магнитном поле Земли на широте Санкт-Петербурга. ![]() ![]() ![]() Определим максимальный вращающий момент, действующий на виток в магнитном поле Земли на широте Санкт-Петербурга. Координаты Санкт-Петербурга: ![]() Тогда ![]() ![]() ![]() Вывод: в ходе лабораторной работы изучили принцип измерения индукции магнитного поля, экспериментально исследовали магнитное поле, созданное круговым витком с током, для нахождения магнитной индукции использовали закон Био-Савара-Лапласа. |