Лабораторная работа.Закон Био-Савара. Лабораторная работа.Закон Био-Савара.2вариант. Магнитное поле катушек. Изучение закона БиоСевара с использованием тесламетра

• Название: Магнитное поле катушек. Изучение закона БиоСевара с использованием тесламетра
• Анкор: Лабораторная работа.Закон Био-Савара
• Дата: 13.12.2021
• Размер: 60.11 Kb.
• Имя файла: Лабораторная работа.Закон Био-Савара.2вариант.docx
• Тип: Исследование; #302231

Лабораторная работа.

Тема: Магнитное поле катушек. Изучение закона Био-Севара с использованием тесламетра.

Цель работы: Исследование магнитного поля вдоль оси рамки и катушек с различными параметрами (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.

r, м	I, А	n	B, мТл
	5	1	0,05
0,05	5	2	0,11
	5	3	0,17

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.

I, А	r, м	B, мТл	1/r, м-1
5	0,025	0,12	40
5	0,040	0,08	25
5	0,050	0,05	20

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=182 мм, R=12,5 мм, n=75 витков, I=1A

Таблица 3.

№	х, см	B, мТл	B теор, мТл
1	-9,0	0,10	0,259
2	-8,5	0,20	0,370
3	-8,0	0,29	0,429
4	-7,5	0,47	0,462
5	-7,0	0,53	0,481
6	-6,5	0,55	0,492
7	-6,0	0,56	0,498
8	-5,5	0,58	0,503
9	-5,0	0,59	0,506
10	-4,5	0,60	0,508
11	-4,0	0,60	0,509
12	-3,5	0,61	0,510
13	-3,0	0,62	0,511
14	-2,5	0,62	0,512
15	-2,0	0,62	0,512
16	-1,5	0,62	0,513
17	-1,0	0,62	0,513
18	-0,5	0,62	0,513
19	0	0,62	0,513
20	0.5	0,62	0,513
21	1,0	0,62	0,513
22	1,5	0,62	0,513
23	2,0	0,62	0,512
24	2,5	0,62	0,512
25	3,0	0,62	0,511
26	3,5	0,62	0,510
27	4,0	0,62	0,509
28	4,5	0,61	0,508
29	5,0	0,60	0,506
30	5,5	0,59	0,503
31	6,0	0,57	0,498
32	6,5	0,53	0,492
33	7,0	0,49	0,481
34	7,5	0,41	0,562
35	8,0	0,29	0,429
36	8,5	0,19	0,370
37	9,0	0,13	0,258

График зависимости магнитной индукции от смещения от центра катушки



Вывод: В ходе данной работы были определены экспериментальные и теоретические значения магнитной индукции катушки. При сравнении экспериментальной кривой и теоретической и с учетом погрешности приборов, закон Био-Савара экспериментально подтверждается.