2.7.3 Задание

I. Проверить справедливость теоремы Гаусса для поля вектора .

1. Выбрать два контура произвольной формы, охватывающий и не охватывающий токи. Зонд при измерениях ориентировать таким образом, чтобы направление стрелки совпадало с направлением внешней нормали к участку контура (рис. 2.7.7). Производить считывание результатов измерений по индикаторному табло при каждом перемещении зонда вдоль контура. Результаты измерений занести в табл. 2.7.1.

2. Подсчитать сумму . Значение величины S принять равным S = l² (рис. 2.7.8).

3. Проанализировать полученные результаты.

II. Проверить справедливость теоремы о циркуляции вектора .

1. Измерения производить для тех же контуров, что и в п. I. Зонд при измерениях ориентировать таким образом, чтобы направление стрелки совпадало с направлением касательной к участку контура. Производить считывание результатов измерений по индикаторному табло при каждом перемещении зонда вдоль контура. Результаты измерений занести в табл. 2.7.1.

2. Подсчитать сумму и сравнить ее с суммарным током, охваты- ваемым соответствующим контуром , где N – количество витков в кольцевом проводнике L₁.

3. Проанализировать полученные результаты.

Таблица 2.7.1.

Контрольные вопросы

1.Как подсчитать магнитный поток через некоторую поверхность?

2. Указать способы изменения потока.

3. Чему равен поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность?

4. Дать определение единицы магнитного потока.

5. Сформулировать теорему о циркуляции вектора и записать её математическое выражение.

6. Изменится ли циркуляция вектора магнитной индукции по контуру, охватывающему проводник с током, если:

а) добавить ток за пределами контура;

б) контур деформировать?

7. Обосновать справедливость метода, использованного в данной работе для проверки законов магнитного поля.

8. Какой способ измерения индукции магнитного поля используется в данной работе?

9. В чем заключается явление электромагнитной индукции?

10. Записать основной закон электромагнитной индукции – закон Фарадея.

11. В чем причина возникновения ЭДС индукции в измерительной катушке L₂ зонда?

12*. Отличны ли от нуля линейные интегралы и для случая, изображенного на рисунке?

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики. –М.: Наука, 1988, т.2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. (стр. 137-141; 174-180).

2. Иродов и.Е. Основные законы электромагнетизма. –м.: Высшая школа, 1983. (стр. 132-138; 195-204).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.7

Изучение законов магнитного поля

Л абораторная установка состоит из кольцевого проволочного проводника L₁, укрепленного на подставке, лабораторного макета с измерительной катушкой L₂ и вольтметра (рис. 1). Кольцевой проводник L₁, представляет собой катушку большого диаметра, состоящую из N витков. Диаметр d измерительной катушки L₂ много меньше диаметра D кольцевого проводника L₁. Катушка L₂ жестко закреплена внутри зонда и подключена к измерительной системе макета. На поверхности зонда нанесена стрелка, параллельная оси катушки.