- •Федеральное агентство по образованию
- •Содержание
- •Лабораторная работа №1 Изучение электронного осциллографа
- •Устройство и принцип действия осциллографа
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №2 Моделирование электрических полей
- •Сведения из теории
- •Устройство и принцип работы установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №3 Измерение диэлектрической проницаемости
- •Описание метода и экспериментальной установки
- •I. Емкость конденсатора.
- •Порядок работы
- •Результаты эксперимента
- •2. Диэлектрическая проницаемость.
- •Порядок работы
- •Лабораторная работа № 4 Изучение петли гистерезиса сегнетоэлектрика
- •Краткие теоретические сведения Сегнетоэлектрики
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №5 Исследование кривых гистерезиса ферромагнетиков с помощью осциллографа
- •Сведения из теории
- •Описание метода и экспериментальной установки.
- •Параметры петли гистерезиса.
- •Лабораторная работа № 6 Скин – эффект в переменном магнитном поле
- •Сведения из теории
- •Описание метода и экспериментальной установки Генераторный метод
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №7 Вихревое электрическое поле
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода и экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 8 Магнитные поля земли и постоянного магнита
- •Краткие теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №9 Определение работы выхода электронов
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода
- •Порядок выполнения работы
- •I. Измерение сопротивления катода
- •II. Определение работы выхода
- •Измерение температуры катода
- •Лабораторная работа № 10 Магнитное поле токовых систем
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание метода и экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •II. Упражнение № 2. Магнитное поле соленоида.
- •III. Упражнение №3. Катушки Гельмгольца.
- •Лабораторная работа № 11 Измерение магнитной проницаемости
- •Краткие теоретические сведения
- •Индукционный метод
- •Индукционный дифференциальный метод
- •Порядок выполнения работы
II. Упражнение № 2. Магнитное поле соленоида.
На схеме рис.10.1 L1 – один соленоид на стойке, L2 – эталонный датчик вдоль оси соленоида, R0=1 Ом. Перемещая датчик вдоль оси соленоида, убедится в том, что внутри соленоида поле практически однородно, а вблизи концов уменьшается.
Ручкой «частота» довести частоту генератора до = 400 Гц.
Установить размах напряжения на датчике тока U1=0.3 мВ и измерить размах напряжения на эталонном датчике U2 внутри соленоида.
Рассчитать индукцию магнитного поля длинного соленоида по формуле:
(***)
где l = 120 мм – длина соленоида, N = 425 – число витков соленоида.
Результаты оформить в виде:
Датчик в соленоиде: = ______Гц, U1 =_____ мВ, U2 = _____ мВ.
Расчетное значение согласно (***): Bm =______ мТл.
Экспериментальное значение согласно (*): Bm =______ мТл.
Сравнить полученные результаты, сделав вывод.
III. Упражнение №3. Катушки Гельмгольца.
Катушки Гельмгольца представляют собой две соосные катушки, разнесенные на расстояние, равное их радиусу. Они создают почти однородное магнитное поле именно в такой области, сравнимой по размерам с радиусом катушек.
Установить на длинном рельсе две катушки с расстоянием 50 – 60 мм между метками их рейтеров, соединив их последовательно.
Ручкой «частота» довести частоту генератора до = 80 Гц
Используя ту же электрическую схему (в качестве L1 – катушки Гельмгольца, L2 – эталонный датчик, R0=1 Ом – датчик тока), установив размах напряжения на датчике тока U1=0,2 мВ, измерить эталонным датчиком распределение поля U2 вдоль оси катушек с шагом 10 мм, записав результаты в предложенную таблицу 10.2.
П р и м е ч а н и е: первая координата датчика х должна быть такой, чтобы расстояние между эталонным датчиком и первой катушкой было не менее 50 мм.
Вычислить экспериментальное и расчётное значение магнитной индукции по формулам () и () соответственно. (Число витков в каждой катушке N=400)
Результаты оформить в виде:
Координаты катушек: х1= мм, х2= мм.
= Гц, R0 = Ом. U1 = мВ.
Таблица 10.2
Координата датчика, х, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U2, мВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,мТл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,мТл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сравнив значения магнитной индукции, охарактеризовать магнитное поле внутри катушек и за их пределами.
Ответить на следующие контрольные вопросы:
Чем создаётся и как обнаруживается магнитное поле?
Магнитное поле. Основные характеристики магнитного поля?
Как направлен вектор индукции магнитного поля?
Закон Био–Савара–Лапласа и его применение к расчёту магнитного поля тока?
Величина индукции магнитного поля (физический смысл индукции магнитного поля), единица её измерения в системе Си?
Явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции.
Сущность предложенного метода исследования магнитного поля? (Вывод формулы.)