ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Включить стенд, лабораторную работу №1. Включить вольтметр переменого напряжения В3-38 (или другой прибор, выполняющий аналогичные функции). Установить на вольтметре необходимый диапазон измерений – 30 мВ.

2. Установить измерительный датчик в центре плоской катушки.

3. Включить питание плоской катушки. Записать показания вольтметра в таблицу измерений для расстояния а=0.

4. Приведем в соответствие показания вольтметра (ЭДС индукции e_i) и величину магнитной индукции поля В плоской катушки, рассчитанной по формуле (5), учитывая, что В~e_i.

, (6)

где В₀– величина магнитной индукции, рассчитанной по формуле (5) при а=0;

U₀ – показания вольтметра, если датчик установлен в центре плоской катушки.

5. Передвигая датчик вниз по измерительной линейке с шагом 1 см, измерить ЭДС индукции от 0 до 30см (30 точек); далее измерять до конца шкалы с шагом 5 см. пройти шкалу сверху вниз и снизу вверх. Показания вольтметра записать в таблицу.

Таблица

а, см 0 1 2 3 4 5 6

e_i, мв 2

<e>

В_ИЗМ, Тл 2

<B>

В_РАСЧ

6. Рассчитать две зависимости В(а): одну по формуле (5) для каждого значения а, другую – используя коэффициент k, определенный в пункте 4, и показания вольтметра из таблицы ( B=kU ).

7. Построить зависимости В_РАСЧ и В_ИЗМ на одном графике в одном масштабе.

8. Зная зависимость В_ИЗМ(а), определить для каждого значения а абсолютную погрешность DВ, выраженную в теслах (Тл),

, (7)

где – абсолютная погрешность измеряемого напряжения.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что является источником магнитного поля в данной установке?

2. Назовите параметры, с помощью которых можно описать магнитное поле.

3. Изобразите магнитные силовые линии для прямого бесконечного проводника с током и для соленоида.

4. Напишите закон Био-Савара-Лапласа. Объясните, как, пользуясь этим законом, можно определить направление и величину магнитной индукции в любой точке пространства.

5. Что означают магнитные константы m и m₀ ?

6. Как взаимодействуют два проводника с током, расположенные вблизи друг друга?

7. Объясните разницу между индукцией В и индуктивностью L?

8. Что такое магнитный поток? Как рассчитать его величину?

9. Как определяется магнитная индукция в центре кругового проводника с током? Вывод.

10. Почему в датчике измерений появляется электрический ток?

11. Объясните, что означает закон электромагнитной индукции.

12. Как определить ЭДС индукции и ЭДС самоиндукции?

13. Каково соотношение между фазами напряжения на катушке и на датчике?

14. Какой вид должна иметь зависимость индукции В от расстояния вдоль оси от центра катушки?

15. Как изменяется магнитное поле вдоль перпендикуляра, проведенного через центр катушки?

16. В чем заключается методика измерения магнитного поля катушки?

17. Опишите работу установки по приведенной блок-схеме.

18. Может ли катушка создавать постоянное магнитное поле? Позволяет ли данная методика измерять такое поле?

19. Что такое соленоид? Можно ли данную катушку с током считать соленоидом?

20. Каким проводом должна быть намотана катушка?

21. Что представляет собой датчик измерений магнитного поля?

22. Какова сила тока в датчике измерений? Как ее изменить?

23. Как изменятся показания датчика, если его перемещать в сторону от оси, проходящей через центр катушки? Почему?

24. Как устранить влияние посторонних внешних электромагнитных полей на датчик измерения?

25. Как определяется коэффициент пропорциональности k в работе?

26. Будет ли экспериментальная зависимость повторять теоретическую?

27. Как оценить приборную погрешность измерений?

28. Из чего складывается абсолютная погрешность измерений? Как ее уменьшить?

29. Каким образом на результат измерений повлияет изменение частоты тока в катушке?

30. Чем определяется чувствительность метода измерений?