Порядок выполнения работы

1. Проверить схему, изображенную на рис. 14.5 и 14.6.

2. Поставить шток с датчиком Холла в среднее положение на оси соленоида ("0" по шкале).

3. Включить источник питания и цифровой вольтметр в сеть 220 В. Измерить ЭДС Холла в центре соленоида для токов 1.0; 1.5; 2.0 (А), при этом из измеренного значения необходимо вычесть поправку , Данные занести в таблицу 14.1.

Таблица 14.1

№	Ток соленоида IС, А	ЭДС датчика Холла , мВ	Индукция , .10-3 Тл	Постоянная Холла , .10-3 м3 /Кл	, м3 /Кл
Без поправки	С поправкой
	1.0
	1.5
	2.0
Средн.	–	–	–	–

4. Вычислить индукцию магнитного поля для заданных значений силы тока I по формулам (14.1а) и (14.12а):

; (14.1а)

, (14.12а)

где l=0.2 м – длина катушки, , N=150 – число витков. Данные занести в табли­цу 14.1.

5. Вычислить значения постоянной Холла для каждого измере­ния по формуле (14.13а), полученной из (14.13), где , d=0.2 мм; данные занести в таблицу. Найти среднее зна­чение , вычислить его погрешность.

. (14.13а)

Задание 2. Исследование зависимости индукции магнитного поля от координаты z, отсчитываемой от средней точки.

1. Установить величину тока в катушке соленоида 1.5 А.

2. Перемещая шток с датчиком Холла вдоль оси соленоида с ин­тервалом 1 см, измерять ЭДС Холла. Полученные данные за­носить в таблицу 14.2.

3. Вычислить индукцию поля В для каждого положения датчика Холла по формуле (4.14б), полученной из (14.14):

. (14.13б)

При расчете использовать среднее значение , полученное в задании 1. Данные занести в табл. 14.2.

Таблица 14.2

Положение датчика , мм	ЭДС датчика Холла , мВ	Индукция , .10-3 Тл	ΔВ, .10-3 Тл
Без поправки	С поправкой
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10

4. Построить график зависимости по данным табл. 14.2.

5. Для одного из полученных значений B рассчитать абсолютную и относительную погрешности измерения.

6. Сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. Как связаны между собой напряженность и индукция магнитного поля? Что они характеризуют?

2. Сформулируйте закон Био-Савара-Лапласа.

3. Сформулируйте принцип суперпозиции.

4. Пользуясь законом Био-Савара-Лапласа, дайте вывод формулы для индукции магнитного поля на оси кругового витка с током.

5. Пользуясь законом Био-Савара-Лапласа, получите формулу для индукции магнитного поля на оси соленоида конечной длины. Выведите из нее формулу для магнитного поля бесконечного соленоида.

6. Сформулируйте теорему о циркуляции вектора магнитной индукции.

7. Пользуясь теоремой о циркуляции, дайте вывод формулы для индукции магнитного поля бесконечного соленоида.

8. В чем заключается эффект Холла? Чем он объясняется?

9. Дайте вывод формулы для ЭДС Холла.

Используемая литература

[1] §§ 22.1, 22.2, 23.2;

[2] §§ 14.5, 15.2, 15.4, 15.5;

[3] §§ 2.37, 2.38;

[4] т.2, §§ 42, 43, 47, 50, 79;

[5] §§ 114, 117, 119.