1. Изучить принцип действия прибора магнитоэлектрической системы.
2. Определить индукцию магнитного поля в межполюсном зазоре прибора магнитоэлектрической системы.
2.1. Собрать электрическую схему согласно рис. 5.3, где А – амперметр магнитоэлектрической системы, шкала которого проградуирована в градусах для измерения магнитной индукции в зазоре прибора; А1 – вольтамперметр типа М2044; R – магазин сопротивления типа Р33 или МСР-60М (в положении максимального сопротивления). На электрическую схему подавать от источника питания постоянное напряжение 6В. На вольтамперметре М2044 рекомендуется выбрать положение переключателей "7,5 mA" и "х4". Рассчитать постоянную прибора (цену деления) и занести её значение в табл.1. Отсчет значения измеряемого тока производить в делениях шкалы прибора М2044 (допускается использование ориентировочного значения десятых долей деления шкалы прибора).
2.2. Увеличить ток, проходящий через амперметры, с помощью магазина сопротивлений, уменьшая сопротивление R до показания 15° амперметра А. В дальнейшем должны быть зафиксированы значения тока в цепи амперметров в точках через 15° в пределах шкалы амперметра А, т.е. до 90° включительно.
2.3. Результаты измерений занести в табл. 1. По формуле (10) для каждой пары Iи j определить Bi, а затем <В>. Необходимые данные о приборе А взять из табл. 2.
3. Построить график зависимости j = f (I).Анализируя график, сделать выводы относительно шкалы прибора и индукции магнитного поля в межполюсном зазоре прибора.
Контрольные вопросы
1. Чем создается и как обнаруживается магнитное поле?
2. Как направлен вектор индукции магнитного поля?
3. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле (закон Ампера).
4. Величина индукции магнитного поля (физический смысл индукции магнитного поля), единицы ее измерения в СИ.
5. Принцип действия прибора магнитоэлектрической системы.
6. Вывод расчетной формулы для определения магнитного поля в воздушном зазоре прибора.
Литература
1. Савельев И.В. Курс общей физики: учеб. пособие в 5-ти кн. - М.: ООО Изд-во «Астрель»; ООО «Изд-во АСТ», 2002.
2. Трофимова Т.И. Курс физики: учеб. пособие.-7-е изд., стер. - М.: Высшая школа, 2003.
3. Ремизов А.Н. Курс физики: учебник для вузов. - М.: Дрофа, 2002.
4. Костко О.К. Физика для строительных и архитектурных вузов: учеб. пособие. - Ростов н/Д.: Феникс, 2004.
1.Чем создается и как обнаруживается магнитное поле?
Магнитное поле создается электрическим током и обнаруживается по его действию на электрический ток.
2.Как направлен вектор индукции магнитного поля?
Вектор магнитной индукции направлен всегда так, как сориентирована свободно вращающаяся магнитная стрелка в магнитном поле.
3.Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле (закон Ампера).
Сила действия однородного магнитного поля на проводник с током прямо пропорциональна силе тока, длине проводника, модулю вектора индукции магнитного поля, синусу угла между вектором индукции магнитного поля и проводником:
F=B.I.ℓ. sin α — закон Ампера.
4.Величина индукции магнитного поля (физический смысл индукции магнитного поля), единицы ее измерения в СИ.
Тесла (T) — единица измерения индукции магнитного поля в Международной системе единиц (СИ), равная индукции такого однородного магнитного поля, в котором на 1 метр длины прямого проводника, перпендикулярного вектору магнитной индукции, с током силой 1 ампер действует сила 1 ньютон.
5. Принцип действия прибора магнитоэлектрической системы.
Принцип действия приборов магнитоэлектрической системы основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита с магнитным полем катушки, которое возникает при прохождении по обмотке катушки электрического тока. Между полюсными наконечниками постоянного магнита / неподвижно закреплен стальной сердечник цилиндрической формы, с помощью которого создается однородное радиально направленное магнитное поле. В воздушном зазоре между полюсными наконечниками и цилиндрическим сердечником свободно перемещается на оси катушка, которая охватывает стальной сердечник. Катушка соединяется через противодействующие пружины с источником измеряемого постоянного тока. Для измерения переменного тока магнитоэлектрические приборы не годятся. Кроме того, эти приборы очень чувствительны к перегрузкам.
6. Вывод расчетной формулы для определения магнитного поля в воздушном зазоре прибора.
.
* 10-3
= 
= 
.