Магнитное поле катушек. Изучение закона Био-Севара.. Лабораторная работа.Закон Био-Савара. Изучение магнитного поля катушек
![]()
|
Лабораторная работа. Изучение магнитного поля катушек. Цель работы: Изучение магнитостатического поля кольцевого проводника с током и катушек, проверка закон Био-Савара. Оборудование и материалы: Набор индукционных катушек с параметрами: 300 витков, d=40 мм; 300 витков, d=32 мм; 300 витков, d=25 мм; 200 витков, d=40 мм; 100 витков, d=40 мм; 150 витков, d=25 мм; 75 витков, d=25 мм; проводники электрического тока, кольцеобразные, в наборе; датчик Холла, аксиальный, тесламерт, источник питания универсальный, держатель колец, линейка (1м), мультиметр, две цилиндрические опоры, штатив прямоугольный (l=250 мм), прямоугольный зажим, две струбцины, лабораторная подъёмная платформа, соединительные провода. Задание 1. Исследование величины магнитного поля в центре кольцеобразных проводников от числа их витков. Таблица 1.
График зависимости B(n) ![]() Рассчитаем угловой коэффициент k: ![]() ![]() Вычислим магнитную постоянную: ![]() ![]() Вывод: При увеличении количества витков, магнитная индукция увеличивается прямо пропорционально. С учетом допустимых погрешностей и погрешностей измерительных приборов, магнитная постоянная, определённая опытным путем, близка к фундаментальному значению ![]() ![]() Задание 2. Исследование зависимости индукции магнитного поля в центре кольцеобразных проводников от радиуса витков. Таблица 2.
График зависимости B(1/r) ![]() Рассчитаем угловой коэффициент k: ![]() ![]() Вычислим магнитную постоянную: ![]() ![]() Вывод: При уменьшении радиуса колец, магнитная индукция увеличивается обратно пропорционально. С учетом допустимых погрешностей и погрешностей измерительных приборов, магнитная постоянная, определённая опытным путем, близка к фундаментальному значению ![]() ![]() Задание 3. Исследование зависимости величины магнитной индукции вдоль оси катушки с током. Катушка с параметрами: l=162 мм, R=16 мм, n=300 витков, I=1A Таблица 3.
График зависимости магнитной индукции от смещения от центра катушки ![]() Вывод: В ходе данной работы были определены экспериментальные и теоретические значения магнитной индукции катушки. Отклонения экспериментального результата от теоретического достаточно малы, следовательно, закон Био-Савара экспериментально подтверждается. Задание 4. Исследование зависимости величины магнитной индукции вдоль оси катушки с током (при одинаковых диаметрах катушек, одинаковых длинах, но с различным числом витков) Таблица 4.
График зависимостей В экспериментальная и В теоретическая ![]() Вывод: В ходе данной работы были определены экспериментальные и теоретические значения магнитной индукции катушек с разным количеством витков и одинаковым диаметром. Отклонения экспериментального результата от теоретического достаточно малы, следовательно, закон Био-Савара экспериментально подтверждается. Чем больше количество витков, тем больше отклонения. Задание 5. Исследование зависимости величины магнитной индукции вдоль оси катушки с током (при одинаковых диаметрах катушек и одинаковом отношении количества витков к длинам катушки)
График зависимостей В экспериментальная и В теоретическая ![]() Вывод: В ходе данной работы были определены экспериментальные и теоретические значения магнитной индукции катушек с одинаковым отношением количеством витков к длине катушки и одинаковым диаметром. Отклонения экспериментального результата от теоретического достаточно малы, следовательно, закон Био-Савара экспериментально подтверждается. Чем больше количество витков, тем больше отклонения. |