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

21774. Разработка раздела «Фотогалерея» и создания модуля просмотра фотографий 1.31 MB
  А также добавили два новых раздела в «меню». Остался пустым раздел «Фотогалерея», состоящий из трех подразделов. Приоритетной задачей при разработке данного раздела является создание понятного интерфейса для пользователя, то есть необходимо объекты на страницы расставить таким образом
21775. Изучение системы Орион Про на базе оборудования «Болид». Настройка уровней доступа для охранно-пожарной системы при помощи программы «Pprog» 2.05 MB
  Oбследование это изучение и диагностический анализ организационной структуры предприятия его деятельности и существующей системы обработки информации. Этап предполагает тесное взаимодействие с основными потенциальными пользователями системы и бизнесэкспертами. По завершении этой стадии обследования появляется возможность определить вероятные технические подходы к созданию системы и оценить затраты на ее реализацию затраты на аппаратное обеспечение закупаемое программное обеспечение и разработку нового программного обеспечения ....
21776. Основы работы в MathCAD 186.6 KB
  Mathcad является математическим редактором, позволяющим проводить разнообразные научные и инженерные расчеты, начиная от элементарной арифметики заканчивая сложными реализациями численных методов.
21777. Разработка базы данных «Видеотека» средствами СУБД MS Access 541.5 KB
  В данной работе будут созданы запросы (результирующие таблицы), подчиненные формы на основе таблиц для ввода, редактирования и отображения данных.
21779. Исследование спектральных характеристик систем с ШИМ c выходом по пстоянному току 548.5 KB
  Задачей работы является приобретение навыков расчета силового фильтра в схеме предложенного преобразователя, анализ спектральных характеристик широтно-импульсной модуляции (ШИМ), а также обработки результатов эксперимента.
21780. Деньги и кредитные отношения, краткий курс лекций 92 KB
  Деньги в функции средства обращения – представлены в качестве средства оплаты товаров и услуг, а также средства погашения различных долговых обязательств.
21781. Методы снижения степени риска 64 KB
  Классификация методов управления рисками 2. Методы уклонения от риска 3. Методы локализации риска 4.
21782. Учет риска при принятии управленческих решений 63 KB
  Это обстоятельство усложняет процесс принятия решений в условиях неопределенности и предопределяет необходимость использования соответствующих методов которые дают возможность по заданным целям и ограничениям получить приемлемые для практики оптимальные или рациональные управленческие решения. На методы принятия решений в условиях риска существенным образом накладывает отпечаток многообразие критериев и показателей посредством которых оценивается уровень риска. В самом общем виде постановка и решение задачи оптимизации решений...