Сила тока не должна превышать 20 мА.

Таблица 13.3

8. Переместить датчик параллельно оси OY в точку y=125 мм. Следить за правильной ориентацией датчика (пункты 1 и 2 задания 2).

9. Если показания датчика сильно выходят за пределы оптимального режима, увеличить ток. Записать d и I.

10. Повторить измерения по пунктам 8 и 9 для других значений координаты y (см. табл.13.3).

11. Уменьшить ток до минимального. Выключить установку.

12. По формуле (13.18) рассчитать индукцию магнитного поля для каждого измерения. Построить график зависимости B=f(y).

13. Установить датчик в точке с координатами x=160 мм, y=200 мм так, чтобы линия 90-90 на подставке была параллельна оси OY, а линия 180-180 – оси OX.

14. Переключатель 8 направления тока установить в положение «вниз».

15. Линия NS указателя на подставке должна быть направлена противоположно стрелке компаса 4 (так как для удобства измерений изменили направление тока в рамке). При этом α=90⁰.

16. Установить силу тока 4.8 мА.

17. Записать d и I в табл. 13.4.

Таблица 13.4

18. Переместить датчик параллельно оси OX в точку x=140 мм. Следить за правильной ориентацией датчика (пункты 1 и 2 задания 2).

19. Если показания датчика сильно выходят за пределы оптимального режима, увеличить ток. Записать d и I.

10. Повторить измерения по пунктам 18 и 19 для других значений координаты x (см. табл.13.4).

11. Уменьшить ток до минимального. Выключить установку.

12. По формуле (13.18) рассчитать индукцию магнитного поля для каждого измерения. Построить график зависимости B=f(x).

Задание 3. Проверка закона Ампера.

а) При компенсаци током.

1. Переключатель 8 установить в положение «вверх». Включить установку. Установить силу тока около 4 мА.

2. Датчик поставить в точку с координатой x=250 мм в такое положение, чтобы отклонение стрелки было d≈600 дел.; при этом следить за правильной ориентацией датчика (см. пункты 1 и 2 второго задания), так, чтобы угол α=90⁰.

3. Записать в табл. 13.5 значения d и I.

4. Повернуть датчик на угол γ=20⁰; при этом α=70⁰. Изменение положения стрелки датчика скомпенсировать изменением тока. Записать I .

5. Повернуть датчик в ту же сторону ещё на 10⁰ (γ=30⁰; α=60⁰) и снова скомпенсировать изменение показаний датчика изменением тока. Записать I .

6. Повторить измерения по пункту 5 для остальных углов (см.табл.13.5).

Таблица 13.5

7. Вычислить произведение Isinα для каждого угла. В соответствии с формулой (13.18), полученной из закона Ампера (13.12), это произведение должно быть постоянным для данной точки поля при одинаковом d.

8. Рассчитать среднее значение (I^. sinα)_ср. и по формуле (13.18) – индукцию поля B. Найти погрешность ΔB. Все полученные данные записать в табл.13.5.

б )Без компенсации током.

1. Датчик установить в точке с координатами: x=250 мм, y=150 мм.

2. Установить силу тока около 10 мА.

3. Следить за правильной ориентацией датчика: α=0⁰ (пункты 1, 2 задания 2).

4. Записать в табл.13.6 значения d и I.

5. Повернуть датчик на угол γ=20⁰; при этом α=70⁰; записать d.

6. Повернуть датчик в ту же сторону ещё на 20⁰ (γ=40⁰; α=50⁰), записать d.

7. Повторить измерения для других углов (см. табл.13.6). Выключить установку.

8. Рассчитать отношение , так как в соответствии с (13.18) оно должно быть одинаковым для данной точки поля. Рассчитать его среднее значение и по (13.18) определить B и погрешность ΔB.

9. Все полученные данные занести в табл.13.6. Сделать выводы.

Таблица 13.6

γ, град. α, град. d, дел. I, мА , дел. ср., дел. B, Тл ΔB, Тл

Контрольные вопросы

1. Назовите источники магнитного поля.

2. Каким образом графически изображаются магнитные поля?

3. В чем состоит принципиальное отличие линий магнитной индукции стационарных магнитных полей от силовых линий электростатических полей?

4. Нарисуйте линии магнитной индукции поля прямого бесконечного проводника с током; кругового витка; соленоида; прямого полосового магнита.

5. Объясните физический смысл вектора магнитной индукции. В каких единицах измеряется магнитная индукция?

6. Чему равны и как направлены электрическая и магнитная составляющие силы Лоренца?

7. Как найти силу, действующую в магнитном поле на малый элемент проводника с током и на участок проводника конечной длины? Как направлена эта сила?

8. Как действует магнитное поле на помещенный в него замкнутый проводник с током?

9. Как определяется величина и направление магнитного момента плоского витка с током?

10. Выведите формулу (13.10) для прямоугольной рамки с током.

Используемая литература

[1] §§ 21.1, 21.2, 21.3;

[2] §§ 14.1, 14.2, 14.6, 14.7;

[3] §§ 2.35, 2.36, 2.39, 2.41, 2.43;

[4] т.2, §§ 39, 40, 43, 45, 46;

[5] §§ 109, 110, 114, 119.

Лабораторная работа 2-14