Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный горный университет

Кафедра общей и технической физики Отчёт по лабораторной работе № 3 По дисциплине: Физика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: «Изучение магнитного поля

(закон Био–Савара–Лапласа)»

Выполнил: студент гр. ПГ-10-2 ______________ /Захаров С.В./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Проверил: ______ ____________ ____________

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2011

Цель работы: Измерение магнитных полей, создаваемых проводниками различных конфигураций. Экспериментальная проверка закона Био–Савара–Лапласа.

Явление, изучаемое в работе: Создание магнитных полей при помощи проводников различных конфигураций с током.

Теоретические данные:

Магнитное поле - силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения.

Индуктивность - коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность, краем которой является этот контур. [B]=Тл

По закону Био - Савара величина вектора магнитной индукции, создаваемой некоторым элементарным током в каждой точке пространства пропорциональна этому току. Суммируя поля, создаваемые каждым элементарным участком, приходим к тому, что и магнитное поле (вектор магнитной индукции), создаваемое всем проводником также пропорционально порождающему току.

Магнитный поток можно представить (если условиться изображать его графически) общим числом маг­нитных линий, проходящих через всю рассматриваемую поверх­ность. В частности, под магнитным потоком Ф, проходящим через площадь S, перпендикулярную магнитным линиям, понимают про­изведение величины магнитной индукции В на величину площади, которая пронизывается этим магнитным потоком. [Ф]=Вб

Потокосцепление - полный магнитный поток, пронизывающий электрический контур. Напр., потокосцепление многовитковой катушки индуктивности равно сумме потоков через все ее витки

Закон Био-Савара-Лапласа - направление вектора магнитной индукции перпендикулярно направлению течения тока и кратчайшему расстоянию до проводника, то есть перпендикулярно плоскости, в которой они лежат, и совпадает с касательной к линии магнитной индукции.

Магнитное поле прямолинейного проводника с током

Проводник, по которому протекает электрический ток, создает магнитное поле. Магнитное поле характеризуется вектором напряженности H, который можно вычислить по формулеH = dH.

Cогласно закону Био-Савара-Лапласа, , где I – сила тока в проводнике, dl – вектор, имеющий длину элементарного отрезка проводника и направленный по направлению тока, r – радиус вектор, соединяющий элемент с рассматриваемой точкой P.