Цель работы: Экспериментальное и теоретическое изучение распределения магнитного поля вдоль оси соленоида. Приборы и принадлежности: измеритель магнитной индукции РШ 1-10, стабилизированный блок питания ТЕС-88, соленоид, амперметр. Ход работы. Задача 1: измерение величины индукции магнитного поля вдоль оси соленоида.
Установим тумблеры «сеть» блока питания и измерителя магнитной индукции в верхнее положение, при этом загорятся сигнальные лампочки. Измеритель магнитной индукции прогреем 15 минут.
Установим шток на деление с отметкой 46 см.
Ручкой блока питания установим ток в соленоиде 0,4 А.
Перемещая шток на себя, измерим магнитную индукцию на оси соленоида для пометок, данные запишем в таблицу.
Проделаем п.4 для тока 0,5 А.
отметка
на штоке
| 46
| 45
| 44
| 43
| 28
| 13
| 12
| 11
| 10
|
![](62789_html_13d06831.gif)
| 0
| 1
| 2
| 3
| 18
| 34
| 35
| 36
| 37
|
![](62789_html_m5d7546b6.gif)
| 1,03
| 1,21
| 1,24
| 1,26
| 1,37
| 1,31
| 1,27
| 1,14
| 0,83
|
![](62789_html_5f97f808.gif)
| 1,20
| 1,42
| 1,45
| 1,46
| 1,61
| 1,54
| 1,49
| 1,33
| 0,93
|
Построим график зависимости величины магнитной индукции от расстояния до конца соленоида (ближний конец соленоида на отметке 10 см.).
Для тока 0,4 А:
![](62789_html_m1fa9a00e.gif) Для тока 0,5 А:
![](62789_html_m1355af4e.gif)
Измерим магнитную индукцию в центре соленоида для 5 значений тока. Построим график зависимости (центр соленоида находится на отметке 28 см.).
![](62789_html_1ecd11b2.gif)
| 0,2
| 0,4
| 0,6
| 0,8
| 1
|
![](62789_html_4b89ccfe.gif)
| 0,90
| 1,37
| 1,83
| 2,30
| 2,68
|
![](62789_html_m3c0d2f94.gif)
Задача 2: Вычисление индукции магнитного поля соленоида.
По формуле , где
- магнитная постоянная,
- число витков на единице длины реостата,
- длина соленоида,
- расстояние на оси соленоида на котором определяется индукция (см. табл.),
- радиус соленоида
вычислим значение магнитной индукции вдоль оси соленоида.
![](62789_html_m6bd269c8.gif)
![](62789_html_m39c64470.gif)
![](62789_html_419ddb3e.gif)
![](62789_html_5b1d751f.gif)
![](62789_html_57daff17.gif)
![](62789_html_32e3f0aa.gif)
![](62789_html_m5a96a20f.gif)
![](62789_html_321b9a5a.gif)
![](62789_html_m3de16c66.gif)
Построить график зависимости и сравнить полученный результат с экспериментальной кривой.
![](62789_html_644cc5d.gif) По графикам видно, что полученный входе расчетов результат, пропорционален экспериментальной кривой, следовательно можно сделать вывод о том, что экспериментальные данные подтверждают теоретическую формулу.
Вычислим границы доверительного интервала:
![](62789_html_m3ed4478f.gif)
![](62789_html_m5f57a306.gif)
![](62789_html_555f84e3.gif)
![](62789_html_m17c69e9f.gif)
Вычислим погрешность измерений:
![](62789_html_m3f69ef20.gif)
Вывод: В ходе данной работы было проведено измерение магнитной индукции вдоль оси соленоида. Данные полученные входе эксперимента были сопоставлены с расчетами по теоретическим формулам и данное сопоставление показало, что расчеты пропорциональны, то есть результаты эксперимента подтверждают теоретические данные. В ходе эксперимента были приобретены практические навыки по использованию соленоида в магнитном поле. Все расчеты были проведены с надежностью и погрешностью . Таким образом можно сделать вывод о том что зависимость магнитной индукции от длинны стержня соленоида для различной силы тока есть величина пропорциональная. |