Главная страница
Навигация по странице:

  • «Дальневосточный федеральный университет» ИНСТИТУТ НАУКОЁМКИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ПЕРЕДОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Кафедра общей и экспериментальной физики

  • ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

  • Цель работы

  • Краткая теория

    		•

    Исследование магнитного поля прямого тока с помощью магнитной стрелки лабораторная работа


    Скачать 1.62 Mb.
    НазваниеИсследование магнитного поля прямого тока с помощью магнитной стрелки лабораторная работа
    Дата10.04.2022
    Размер1.62 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаNemtinov_3_12.docx
    ТипИсследование
    #460358



    МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

    высшего образования

    «Дальневосточный федеральный университет»

    ИНСТИТУТ НАУКОЁМКИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ПЕРЕДОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
    Кафедра общей и экспериментальной физики
    Немтинов Василий Иванович


    ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРЯМОГО ТОКА С ПОМОЩЬЮ МАГНИТНОЙ СТРЕЛКИ


    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
    Студент гр. Б8120-03.03.02фпф
    __________________

    (подпись)




    Руководитель д.т.н.

    __________________ Макогина Е.И.

    (подпись)








    Регистрационный номер ________

    ___________ ___________________

    (подпись) (ФИО)

    «_____» __________________ 2021 г.

    Оценка _________________________
    ____________ ___________________

    (подпись) (ФИО)
    «_____» ________________ 2021 г.

    г. Владивосток

    2021

    Цель работы:

    Исследование зависимости магнитного поля прямого проводника с током от расстояния до проводника и величины силы тока. Экспериментальная проверка закона Био – Савара – Лапласа.
    Краткая теория:

    Магнитное поле возникает в пространстве, окружающем проводники с током, подобно тому, как в пространстве, окружающем неподвижные электрические заряды, возникает электрическое поле. Магнитное поле постоянных магнитов также создается электрическими микротоками, циркулирующими внутри молекул. Основной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции . Согласно закону Био – Савара – Лапласа каждый элемент проводника с током Id создает в точке с радиусом – вектором r магнитное поле с индукцией:


    где – магнитная постоянная. Вектор направлен перпендикулярно плоскости, в которой лежат вектора и . Модуль определяется выражением:


    где α - угол между векторами и .

    На элемент проводника с током I, находящегося в магнитном поле с индукцией , действует сила , значение которой определяется законом Ампера:



    В случае бесконечно прямого тока:





    применив принцип суперпозиции можно геометрическое сложение векторов заменить сложением их модулей. Угол α для всех элементов изменяется в пределах от 0 до . Следовательно



    Ход работы:

    Таблица с экспериментальными данными:

    r
    1 А
    1,5 А

    1 ϕ
    2 ϕ
    ср ϕ
    тангенс
    1 ϕ
    2 ϕ
    ср ϕ
    тангенс

    1
    18
    17
    17,50
    0,32
    22
    22
    22,00
    0,40

    18
    17
    22
    22

    18
    17
    22
    22

    2
    11
    12
    11,67
    0,21
    17
    18
    17,83
    0,32

    11
    12
    18
    18

    12
    12
    18
    18

    3
    10
    10
    10,00
    0,18
    15
    13
    14,33
    0,26

    10
    10
    15
    14

    10
    10
    15
    14

    4
    8
    8
    7,83
    0,14
    13
    10
    11,83
    0,21

    8
    8
    13
    11

    8
    7
    13
    11

    5
    7
    5
    5,67
    0,10
    10
    8
    9,00
    0,16

    6
    5
    10
    8

    6
    5
    10
    8



    r
    2 А
    2,5 А
    3 А

    1 ϕ
    2 ϕ
    ср ϕ
    тангенс
    1 ϕ
    2 ϕ
    ср ϕ
    тангенс
    1 ϕ
    2 ϕ
    ср ϕ
    тангенс

    1
    27
    27
    27,00
    0,51
    31
    29
    30,00
    0,58
    34
    33
    33,00
    0,65

    27
    27
    31
    29
    33
    32

    27
    27
    31
    29
    33
    33

    2
    22
    24
    23,00
    0,42
    26
    26
    26,33
    0,49
    30
    31
    30,50
    0,59

    23
    23
    26
    27
    30
    31

    23
    23
    26
    27
    30
    31

    3
    20
    18
    19,00
    0,34
    22
    22
    22,33
    0,41
    25
    26
    26,00
    0,49

    20
    18
    22
    23
    26
    26

    19
    19
    23
    22
    26
    27

    4
    16
    15
    15,50
    0,28
    20
    19
    19,17
    0,35
    23
    22
    22,50
    0,41

    16
    15
    19
    19
    23
    22

    16
    15
    19
    19
    23
    22

    5
    15
    10
    12,50
    0,22
    17
    15
    16,00
    0,29
    20
    18
    19,00
    0,34

    15
    10
    17
    15
    20
    18

    15
    10
    17
    15
    20
    18










    Вывод:

    При исследовании графиков, полученных в ходе выполнения лабораторной работы, не удалось получить соответствие теоретическим данным, поскольку зависимость тангенса угла отклонения магнитной стрелки линейная, а не гиперболическая. Это не подтверждает закон Био-Савара-Лапласа. Я считаю, что причиной этого могли послужить неисправности оборудования, например размагничивание магнитной стрелки.

    написать администратору сайта