2538

Измерение магнитного момента полосового постоянного магнита при использовании тангенс-буссоли и линейки

Лабораторная работа

Физика

Тангенс-буссоль представляет собой устройствo, состоящее из N витков проволоки, намотанной на узкое кольцо из немагнитного материала. Концы проволоки присоединены к клеммам регулируемого источника тока I, величина которого измеряется миллиамперметром.

Русский

2013-01-06

99.15 KB

23 чел.

Дата       Фамилия      Группа

Лабораторная работа №37

I.Название работы:

Измерение магнитного момента полосового постоянного магнита при использовании тангенс-буссоли и линейки.

Цель работы 

Измерить магнитный момент рm полосового постоянного магнита.

II.Краткое теоретическое обоснование:

Тангенс-буссоль представляет собой устройствo, состоящее из N витков проволоки, намотанной на узкое кольцо из немагнитного материала. Концы проволоки присоединены к клеммам регулируемого источника тока I, величина которого измеряется миллиамперметром. В центре кольца помещен компас

Изменяя величину и направление тока I, протекающего по проволоке можно изменять величину и направление вектора индукции магнитного поля B в центре кольца (в центре кругового тока). Если плоскость кругового тока совместить с плоскостью магнитного меридиана, то вектор индукции B будет направлен по параллели в сторону (O) или запада (W), в зависимости от направления тока I.

В соответствии с рис. (5.1) стрелка компаса отклонится от направления магнитного меридиана NS на некоторый угол φ. При увеличении тока I угол φ будет увеличиваться, при уменьшении тока I − уменьшается

        Установим теперь на оси кругового тока полосовой, постоянный магнит на расстоянии х = а (а − длина магнита) от плоскости кругового тока.

Если индукция B магнитного поля, создаваемого круговым током в центре кругового тока, компенсирует индукцию B1 магнитного поля, создаваемого полосовым постоянным магнитом тоже в центре кругового тока (то есть при B+B1 = 0), то стрелка компаса установится в плоскости магнитного меридиана. При этом получим:

где I − ток при котором северный конец стрелки компаса направлен точно на север,

N − число витков проволоки,

R− радиус кольца тангенс-буссоли,

I- расстояние между центрами стрелки компаса и полосового магнита.

Из этого уравнения найдем магнитный момент pm полосового постоянного магнита

III.Рабочие формулы и единицы измерения.

IV.Схема установки.

V.Измерительные приборы и принадлежности.

  1.  Полосовой постоянный магнит,
  2.  тангенс-буссоль,
  3.  линейка.

VI.Результаты измерения.

№ п/п

I1, mA

I2, mA

Iср, mA

pm, A•m2

pm ср, A•m2

Δpm , A•m2

Δpm ср, A•m2

δpm ср, %

1

38

28

33

172,2509

140,2801

31,9708

5,3285

3,7984

2

36

28

32

167,0311

140,2801

26,7511

4,4585

3,1783

3

36

28

32

167,0311

140,2801

26,7511

4,4585

3,1783

4

26

18,5

22,25

116,1388

140,2801

24,1412

4,0235

2,8682

5

24

17

20,5

107,0043

140,2801

33,2757

5,5460

3,9535

6

24

19

21,5

112,2240

140,2801

28,0560

4,6760

3,3333

VII. Черновые записи и вычисления.

I = (38 + 28 ) = 33     [mA]  pm = ( 3,1415 • 100 • ( 0,6 )3 • 33 ) / 13 = 172,2509[A•m2]

I = (36 + 28 ) = 32     [mA]  pm = ( 3,1415 • 100 • ( 0,6 )3 • 32 ) / 13 = 167,0311[A•m2]

I = (36 + 28 ) = 32     [mA]  pm = ( 3,1415 • 100 • ( 0,6 )3 • 32 ) / 13 = 167,0311[A•m2]

I = (26 + 18,5 ) = 22,25 [mA]  pm = ( 3,1415 • 100 • ( 0,6 )3 • 18,5 ) / 13 = 116,1388[A•m2]

I = (24 + 17 ) = 20,5  [mA]  pm = ( 3,1415 • 100 • ( 0,6 )3 • 17 ) / 13 = 107,0043[A•m2]

I = (24 + 19 ) = 21,5  [mA]  pm = ( 3,1415 • 100 • ( 0,6 )3 • 19 ) / 13 = 112,2240[A•m2]

pm ср = 172,2509 + 167,0311 + 167,0311 + 116,1388 + 107,0043 + 112,2240 = 140,2801[A•m2]

Δpm = | 140,2801 − 172,2509 | = 31,9708 [A•m2]  Δpm ср = 31,9708 / = 5,3285 [A•m2]

Δpm = | 140,2801 − 167,0311 | = 26,7511 [A•m2]  Δpm ср = 26,7511 / = 4,4585 [A•m2]

Δpm = | 140,2801 − 167,0311 | = 26,7511 [A•m2]  Δpm ср = 26,7511 / = 4,4585 [A•m2]

Δpm = | 140,2801 − 116,1388 | = 24,1412 [A•m2]  Δpm ср = 24,1412 / = 4,0235 [A•m2]

Δpm = | 140,2801 − 107,0043 | = 33,2757 [A•m2]  Δpm ср = 33,2757 / = 5,5460 [A•m2]

Δpm = | 140,2801 − 112,2240 | = 28,0560 [A•m2]  Δpm ср = 28,0560 / = 4,6760 [A•m2]

δpm ср = 5,3285 / 140,2801 = 3,7984 [%]

δpm ср = 4,4585 / 140,2801 = 3,1783 [%]

δpm ср = 4,4585 / 140,2801 = 3,1783 [%]

δpm ср = 4,0235 / 140,2801 = 2,8682 [%]

δpm ср = 5,5460 / 140,2801 = 3,9535 [%]

δpm ср = 4,6760 / 140,2801 = 3,3333 [%]

VIII. Основные выводы.

Мы измерили магнитный момент рm полосового постоянного магнита.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11287. Изучение явления дифракции света от дифракционной решетки 240 KB
  Изучение явления дифракции света от дифракционной решетки Указания содержат краткое описание рабочей установки и методику измерения длины световой волны с помощью дифракционной решётки. Методические указания предназначены для студентов инженерных специальн
11288. Изучение явления дисперсии света и определение показателя преломления вещества призмы 1.34 MB
  Изучение явления дисперсии света и определение показателя преломления вещества призмы Указания содержат краткую теорию дисперсии света и порядок выполнения лабораторной работы. Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы ст...
11289. Магнитное вращение плоскости поляризации (эффект Фарадея) 328 KB
  Магнитное вращение плоскости поляризации эффект Фарадея Указания содержат краткое описание рабочей установки методику изучения явления вращения плоскости поляризации в магнитном поле и получения зависимости угла вращения плоскости поляризации от индукции магн...
11290. Изучение явления интерференции света при помощи бипризмы Френеля 273.5 KB
  Изучение явления интерференции света при помощи бипризмы Френеля Указания содержат краткое описание рабочей установки и методику получения интерференции с помощью бипризмы Френеля. Методические указания предназначены для студентов инженерных специальностей в
11291. ОПЫТ ФРАНКА И ГЕРЦА 202 KB
  ОПЫТ ФРАНКА И ГЕРЦА Цель работы. 1.Определение первого потенциала возбуждения атомов инертного газа аргон или криптон по вольтамперной зависимости IU электронной лампы. 2. Определение энергии возбуждения атомов инертного газа длины волны и массы излученного фот
11292. Электропроводность полупроводников 666 KB
  Электропроводность полупроводников Указания содержат краткие сведения об электропроводности полупроводников основы зонной теории твердых тел и порядок выполнения лабораторной работы. Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы студен...
11293. Вольт-амперные характеристики p-n переходов 521.5 KB
  Вольтамперные характеристики pn переходов В краткой форме рассмотрены процессы протекающие в pn переходе полупроводникового диода. Методические указания предназначены для студентов инженерных специальностей всех форм обучения в лабораторном практикуме по физик
11294. Изучение явления поглощения света 635 KB
  Изучение явления поглощения света Указания содержат краткую теорию поглощения света и порядок выполнения лабораторной работы. Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы студентами всех форм обучения в лабораторном практикуме по физи
11295. Определение индукции магнитного поля соленоида 254 KB
  Определение индукции магнитного поля соленоида Указания содержат краткое описание рабочей установки и методику определения индукции магнитного поля соленоида. Методические указания предназначены для студентов инженерных специальностей всех форм обучения в лаборат