Порядок выполнения работы

1. Определить постоянную зонда.

1.1. Познакомиться с установкой и при­борами. Определить цену деления ам­перметра и вольтметра, радиус катушки R.

1.2. Воспользовавшись омметром и ми­крометром рассчитать число витков N₁ ка­тушки. (В случае недостатка времени N₁ должно быть задано).

1.3. Собрать электрическую цепь кру­го­вого тока (рис 6.1).Зонд подключить к вольтметру (лучше к цифровому).

1.4.Напряжение ~80 В подать в цепь катушки, а 220 В - в цепь питания вольтметра. Зонд поместить в центр катушки.

1.5. С помощью реостата (или ЛАТРа) установить силу тока в катушке I₀ = 0,5А. Поворачивая зонд вокруг вертикальной оси, добиться максимального значения инду­ци­ру­е­мой ЭДС e₀ (I₀ и e₀ записать в табл. 6.1).

Таблица 6.1

1.6. Уменьшая силу тока в катушке с шагом, равным ~0,05 А, измерения по п. 1.5 повторить 5-7 раз.

1.7. По каждой из пар I₀ и e₀ по формуле (6.9) вычислить постоянную зонда С. Найти ее среднее значение <С>.

2.Определить В₀ в центре и в других точках на оси кругового тока.

2.1. По одному (лучше большему) из значений e₀ (табл. 6.1) по формуле (6.10) вычислить В₀ в центре кругового тока (катушки). Этот и последующие результаты занести в таблицу 6.2.

Таблица 6.2

2.2. При силе тока I₀, соответствующей выбранному в п. 2.1 e₀, измерить ЭДС e(см. п. 1.5) в пяти - шести точках вдоль оси катушки (т.е. при разных l).

2.3. По полученным данным (табл. 6.2) вычислить В₀ в этих точках.

2.4. Построить график зависимости В₀ = f ( l ), где l - расстояние от данной точки до центра катушки. Сделать вывод.

2.5. Для тех же точек (тех же l ) вычислить В₀ = В_0,теор по формуле

, при l = 0 .

2.6. Полученные данные нанести на кривую (п. 2.4). Если будут расхождения с графиком, попробуйте найти этому объяснение.

3. Графически изобразить магнитное поле.

3.1. Укрепить на планшете лист бумаги.

3.2. Поместить зонд в произвольной точке сечения катушки (например, слева от центральной точки). Добиться максимального значения e. Отметить положение зонда точкой в вырезе площадки зонда.

3.3. Сдвинуть зонд так, чтобы его острие совпало с «меткой», сделанной в п. 3.2 и повторить п. 3.2 5 – 7 раз. Полученные точки плавно соединить, построив в результате силовую линию магнитного поля. Аналогично построить еще 2 – 4 силовые линии. Сделать вывод о структуре магнитного поля катушки.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Магнитное поле. Основные характеристики магнитного поля. Единицы измерения.

2. Укажите способы получения магнитного поля.

3. Закон Био - Савара - Лапласа и его применение к расчету индукции магнитного поля тока.

4. Явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции. Закон Фарадея.

5. Как вычислить индукцию магнитного поля в центре и на оси кругового тока?

6. Что такое линии индукции магнитного поля, для чего они нужны?

7. Что называется магнитным потоком через поверхность тела, какова единица его измерения?

8. Что такое эффективная сила тока и эффективное напряжение?

9. Сущность метода исследования магнитного поля с помощью флюксметра.

10. Порядок выполнения работы и ее результаты.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7