vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Таблица 5

Зависимость

магнитной

индукции,

создаваемой

прямолинейным проводником, от силы тока в нем

I

A

0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

…

5,0

Bэксп

мТл

Bтеор

мТл

r0

мм

4. Определение параметров исследованных объектов

4.1. Определить (при необходимости – измерить) и записать в таблицу 6 необходимые для расчетов данные: Nк – число витков короткой катушки, R – её радиус; Nс – число витков соленоида, l – его длина, L – его индуктивность (указано на соленоиде), d – его

диаметр.

Таблица 6 Параметры исследуемых образцов

Nк	R	Nс	d	l	L

Обработка результатов

1. По формуле (10) рассчитать магнитную индукцию,

создаваемую короткой катушкой с током. Данные занести в таблицы 1 и 2. По данным таблицы 1 построить теоретическую и экспериментальную зависимости магнитной индукции на оси короткой катушки от расстояния z до центра катушки.

Теоретическую и экспериментальную зависимости построить в одних координатных осях.

2. По данным таблицы 2 построить теоретическую и

экспериментальную зависимости магнитной индукции в центре короткой катушки от силы тока в ней. Теоретическую и экспериментальную зависимости построить в одних координатных осях. Рассчитать напряженность магнитного поля в центре катушки при силе тока в ней 5 А с использованием формулы (10).

14

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

3. По формуле (12) рассчитать магнитную индукцию,

создаваемую соленоидом. Данные занести в таблицы 3 и 4. По данным таблицы 3 построить теоретическую и экспериментальную зависимости магнитной индукции на оси соленоида от расстояния z

до его центра. Теоретическую и экспериментальную зависимости построить в одних координатных осях.

4. По данным таблицы 4 построить теоретическую и

экспериментальную зависимости магнитной индукции в центре соленоида от силы тока в нем. Теоретическую и экспериментальную зависимости построить в одних координатных осях. Рассчитать напряженность магнитного поля в центре соленоида при силе тока в нем 5 А.

5. По данным таблицы 5 построить экспериментальную

зависимость магнитной индукции, создаваемой проводником, от силы тока в нем.

6. На основании формулы (5) определить кратчайшее расстояние ro от датчика до проводника с током (это расстояние обусловлено

толщиной изоляции проводника и толщиной изоляции датчика в щупе). Результаты расчета занести в таблицу 5. Вычислить среднее арифметическое значение ro, сопоставить с визуально наблюдаемой

величиной.

7. Рассчитать индуктивность соленоида L. Результаты расчетов занести в таблицу 4. Сопоставить полученное среднее значение L с

зафиксированным значением индуктивности в таблице 6. Для

расчета воспользоваться	формулой	L / I ,	где	–
потокосцепление, = NсBS,	где В –	магнитная	индукция	в

соленоиде (по данным таблицы 4), S = d2/4 – площадь сечения

соленоида.

8. Рассчитать погрешности косвенных измерений.

15

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Содержание отчёта

Отчёт оформляется в печатном виде на листах формата А4 в соответствии с требованиями, предъявляемыми кафедрой ОТФ, в котором помимо стандартного титульного листа должны быть раскрыты следующие пункты:

I.Цель работы.

II.Краткое теоретическое содержание:

1.Явление, изучаемое в работе.

2.Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин.

3.Законы и соотношения, описывающие изучаемые процессы, на основании которых получены расчётные формулы.

4.Пояснения к физическим величинам. III. Электрическая схема.

IV. Расчётные формулы.

V. Формулы погрешностей косвенных измерений. VI. Таблицы с результатами измерений и вычислений.

(Таблицы должны быть пронумерованы и иметь название. Единицы измерения физических величин должны быть указаны в отдельной строке.)

VII. Пример вычисления (для одного опыта):

1.Исходные данные.

2.Вычисления.

3.Окончательный результат. VIII. Графический материал:

1.Аналитическое выражение функциональной зависимости, которую необходимо построить.

2.На осях координат указать масштаб, физические величины и единицы измерения.

3.На координатной плоскости должны быть нанесены экспериментальные точки.

4.По результатам эксперимента, представленным на координатной плоскости, провести плавную линию, аппроксимирующую функциональную теоретическую

16

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

зависимость в соответствии с методом наименьших квадратов.

IX. Анализ полученного результата. Выводы.

Контрольные вопросы

1.В чем заключается закон Био-Савара-Лапласа и как его

применять при расчете магнитных полей проводников с током?

2.Как определяется направление вектора H в законе Био-Савара-

Лапласа?

3.Как взаимосвязаны вектора магнитной индукции B и напряженности H между собой? Каковы их единицы измерения?

4.Как используется закон Био-Савара-Лапласа в расчете

магнитных полей?

5.Как измеряется магнитное поле в данной работе? На каком физическом явлении основан принцип измерения магнитного поля?

6.Дайте определение индуктивности, магнитного потока, потокосцепления. Укажите единицы измерения этих величин.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК УЧЕБНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Калашников Н.П. Основы физики. М.: Дрофа, 2004. Т. 1

2.Савельев И.В. Курс физики. М.: Наука, 1998. Т. 2.

3.Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа,

2000.

4.Иродов И.Е Электромагнетизм. М.: Бином, 2006.

5.Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука,

1998.

17