ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ (закон полного тока). Исследование основных свойств магнитного поля
 Скачать 75.48 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра физики отчет по лабораторной работе №12 по дисциплине «Физика» Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ (закон полного тока)
Санкт-Петербург 2022 Цель работы: Исследование магнитного поля, созданного круговым током, наблюдение вихревого характера магнитного поля, экспериментальное подтверждение закона полного тока. Приборы и принадлежности: лабораторный макет установки для исследования магнитного поля кругового тока (рис 1).  В работе используется планшет (1), с нанесенной на него координатной сеткой. На планшете установлено кольцо (2), внутри которого медным проводом намотана катушка. Кольцевая катушка (2) подключена к генератору (3), индукция магнитного поля, созданного током, протекающим в катушке (2), измеряется в разных точках планшета катушкой-датчиком (4), подключенной к измерительной схеме (5). В процессе измерения исследователь поворачивает датчик (4) в горизонтальной плоскости, добиваясь максимальных показаний вольтметра измерительной схемы. На корпусе датчика (4) нанесена стрелка, направление которой совпадает с осью катушки. Помещая датчик в различные точки планшета, и, измеряя индукцию магнитного поля в данной точке, можно построить картину исследуемого поля. Исследуемые закономерности: Магнитное поле кругового тока. Индукция магнитного поля, создаваемого током, протекающим в проводнике произвольной формы, в общем случае, может быть рассчитана с помощью закона Био – Савара – Лапласа  Соответствующий расчет индукции магнитного поля на оси кругового тока (вдоль оси у на рис. 1) приводит к выражению г  де R – радиус кругового тока, I – сила тока, N – число витков в катушке. Легко видеть, что магнитное поле во всей плоскости витка симметрично относительно оси кругового тока, следовательно, везде в плоскости кругового тока вектор индукции поля перпендикулярен плоскости витка (также направлен вдоль оси у).Н  апряженность магнитного поля. Циркуляция вектора напряженности. В магнитнооднородной среде магнитное поле удобно описывать вектором напряженности магнитного поля Определенная таким образом величина, в данном случае не зависит от свойств среды, являясь характеристикой источников магнитного поля. В однородной среде картина линий напряженности магнитного поля аналогична картине линий индукции. Замкнутость линий магнитного поля ассоциируется с вихревым характером этого поля и отсутствием магнитных зарядов. Фундаментальным свойством магнитного поля является конечное, отличное от нуля значение циркуляции вектора напряженности поля, если через поверхность, натянутую на контур, в котором определялась циркуляция, протекают токи. Я  вление электромагнитной индукции. Процесс измерения значений индукции магнитного поля основан на использовании явления электромагнитной индукции  Поскольку катушка, создающая исследуемое магнитное поле, питается переменным током частоты f, то где S – эффективная площадь сечения катушки датчика, w – число витков катушки. Протокол наблюдений. Параметры макета: |