14323

Визначення магнітного поля колового струму і визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі

Лабораторная работа

Физика

Лабораторна робота №7 Визначення магнітного поля колового струму і визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі Мета роботи: Визначити залежність магнітного поля колового струму від сили струму радіуса кільцевого провідника і числ

Украинкский

2013-06-03

67 KB

10 чел.

Лабораторна робота №7

Визначення магнітного поля колового струму

і визначення горизонтальної складової

напруженості магнітного поля Землі

Мета роботи: Визначити залежність магнітного поля колового струму від сили струму, радіуса кільцевого провідника і числа витків, а також визначити горизонтальну складову індукції магнітного поля Землі.

Прилади та обладнання: амперметр, тангенс-гальванометр, джерело регульованого постійного струму, перемикач напрямку струму, набір монтажних провідників.

Опис лабораторної установки.

Визначення горизонтальної складової Н напруженості поля Землі, виконується при допомозі приладу, який називають тангенс-гальванометром. Цей прилад являє собою коловий провідник з n вертикальних витків, які достатньо близько прилягають один до одного. В центрі витків розміщений компас, стрілка якого повертаючись навколо вертикальної осі, встановлюється під дією магнітного поля Землі вздовж горизонтальної складової напруженості Н. Це дозволяє розмістити витки тангенс-гальванометра в площині магнітного меридіану. Струм, який протікає по виткам тангенс-гальванометра створює магнітне поле, діюче на стрілку компаса. Стрілка встановлюється по напрямку рівнодіючої напруженості обох магнітних полів (рис.1).

                             Рис.1

Так як вектор напруженості магнітних полів колового струму Н , і вектор

Н  Землі взаємно перпендикулярні, то їх рівнодіюча є діагоналлю паралелограма зі сторонами Н , і Нх . Тому,

,       (1)

де  --напруженість колового струму, nкількість витків, I –величина струму, r –радіус витків.

Таким чином, для визначення напруженості Н  одержуємо формулу:

      (2)

Для даної місцевості на Землі і для даного приладу величина

     (3)

С –величина стала і називається сталою тангенс-гальванометра. При відхилені магнітної стрілки на , вона чисельно дорівнює величині струму, який протікає по виткам, тобто коли Нх=Н .

 

Порядок виконання роботи.

Частина 1.

1.В електричне поле, яке зібране на панелі, підключити тангенс-гальванометр згідно схеми на рис.2. Визначити кількість витків та їх радіус.

Рис2

     2. Повертаючи основу тангенс-гальванометра, встановити площину колового струму по напрямку магнітної стрілки, тобто в напрямку магнітного меридіана.

3. Ввімкнути тумблером електричний струм, визначити кут відхилення магнітної стрілки.

      4. Перемкнувши тумблер  на панелі змінити напрям колового струму і визначити кут відхилення.

5. Із одержаних значень знайти середню величину кута відхилення:

Виміри провести для 5 різних значень струму.

6. Підрахувати значення магнітної складової Землі Нх для кожного значення струму згідно формули (2). Кінцевий результат представити ц вигляді:

7. Визначити постійну тангенс-гальванометра С, згідно формули (3) і представити у вигляді:

С= Сср. ±ΔСср.

Результати занести до таблиці:


Таблиця

пп

I (ma)

Hx

Hxср

ΔHx

ΔHxср

C

Cср

ΔC

ΔCср

B

1.

2.

3.

4.

5.

 

Частина 2.

1. До електричного поля на панелі підключити один виток тангенс-гальванометра.

2. Тумблером ввімкнути джерело струму, при цьому регулятором встановити мінімальну величину струму.

3. Змінюючи величину струму підрахувати значення В згідно формули:

 (4)

де n=1, r=радіус витка, 0=магнітна сила.

н\м

Результати занести до таблиці, побудувати графік залежності В=f(I).

Контрольні питання.

  1.  Сформулювати закон Біо-Савара-Лапласа.
  2.  Як встановлюється стрілка в магнітному полі?
  3.  Чому необхідно орієнтувати площину колового струму в напрямку магнітного меридіану?
  4.  Записати розмірність вектора магнітної індукції (В).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

29359. Машинно-независимая оптимизация линейных участков программ 26.5 KB
  Покажем простейшие преобразования линейных и циклических участков для тетрадной формы программ:Машиннонезависимая оптимизация линейных участков программЛинейным участком программы называется последовательность операцийкоманд которая не содержит условных переходов возможно кроме последней операции. Для оптимизации линейных участков в простейшем случае используется два основных преобразования:1. В списке тетрад выделит границы участков включающих вычисления выражений по операторам присвоения;2.
29360. Машинно-независимая оптимизация циклических участков программ 28 KB
  Рассмотрим возможные преобразования над цикличными участками покажем на примере констрии цикла с заданным количеством повторения.В языке Паскаль такая циклическая конструкция имеет следующий вид: for i: =a to b dobeginтело циклаend;В бейсике: for i =a to b step Sтело циклаnext iв таких конструкциях а и b – границы изменения переменной циклаНад подобными конструкциями выполняются следующие оптимизационные преобразования:1. вынесение из тела цикла операций операций которые не измен. в теле цикла;2.
29361. Генерация объектного кода для тетрадной формы представления программ 99.5 KB
  последовательность команд загруженных в фиксированные ячейки памяти2. последовательность перемещенных машинных команд3. Предположим что сумматор может выполнять 4 арифметические операции а в целом система команд также включает еще 2 команды: загрузки сумматора из памяти и сохранение результатов в память.Систему команд такой машины можно представить следующим образом:При выполнении любой из первых двух команд содержимое источника копируется в приемник а при выполнении оставшихся 4 команд содержимое ячейки памяти не изменяется.
29362. Генерация объектного кода по семантическому дереву 52.5 KB
  Существует 3 формы объектного кода1. Чтобы показать процесс генерации кода можно рассмотреть теоретическую вычислительную машину с одним сумматором и неограниченной памятью.Генерация кода осуществляется для программы представленной в некоторой внутренней форме наиболее удобной из которых для генерации кода является список тетрад.
29363. Машинно – зависимая оптимизация объектного кода в языковых процессорах САПР 25 KB
  В самом простом случае машиннозависимая оптимизация заключается в удалении из сформированной последовательности команд избыточных команд загрузки и чтения. Если сложение является коммутативной операцией то последовательность команд LOAD OP1 можно заменить LOAD OP2 ADD OP2 = ADD OP1 2. Если умножение является коммутативной операцией то последовательность команд LOAD OP1 можно заменить LOAD OP2 MULT OP2 = MULT OP1 Эти 2 правила основаны на свойстве коммутативности операций и обеспечивают перестановку местами операндов в соответствующих...
29364. Хеш – адресация в информационных таблицах 51.5 KB
  В основе организации таблиц с хешадресацией лежит процедура хеширования. Хеширование – преобразование символьного имени идентификатора в числовой индекс элемента таблицы с помощью простых арифметических и логических операций.Конкретный способ хеширования задает хешфункция.
29365. Методы вычисления хеш-функции 24 KB
  Хорошая хешфункция распределяет вычисляемые индексы элементов в таблице равномерно по всей таблице чтобы уменьшить количество возникающих коллизий. Лучший результат дает использование в качестве хешфункции кода последнего символа имени.В трансляторах хешфункция является более сложной и зависит как от кодов внутреннего представления символов имени так и от его длины.
29366. Разрешения коллизий в хеш-таблицах методом рехеширования 31.5 KB
  Является не пустым возникает коллизия которую надо устранить путём выбора другой ячейки таблицы для имени S. Выбор такой ячейки производится:h1 = h p1mod N p1 – некоторое приращение. Если элемент таблицы h1 тоже не пустой то рассматривается новый элемент:h2 = h p2mod N hi = h pimod N до тех пор пока не будет найден элемент таблицы что1 элемент пустой тогда имя S в таблице отсутствует и записывается в таблице под инд. элементами таблицы должно быть минимальным. p1 = 1 p2 = 2 pi =...
29367. Реализация операций поиска и записи в хеш-таблицах по методу цепочек 27 KB
  на размер таблицы т. ситуация переполнения таблицы отсутствует.Для реализации метода цепочек необходимо следующее: таблица имён с дополнительным полем связи которое может содержать либо 0 либо адреса других элементов этой же таблицы. последнего записанного элемента таблицы.