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

24 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

51641. Одушевлённые и неодушевлённые имена существительные. Правила здорового образа жизни 90.5 KB
  Последний листочекправило остался на кустике. Правило. А потом придумать в соответствии со своей группой слов правило Здоровья. Правило Ешь витамины.
51643. УРОК ИНОСТРАННОГО ЯЗЫКА 145 KB
  Образовательный потенциал урока иностранного языка. Методическое содержание урока иностранного языка. Логика урока иностранного языка. Образовательный потенциал урока иностранного языка Урок иностранного языка это законченный отрезок учебной работы на протяжении которого осуществляется достижение конкретной практической образовательной развивающей и воспитательной целей путём выполнения заранее спланированных упражнений индивидуального и индивидуальногруппового характера на основе использования учителем средств и приёмов обучения.
51644. Садовые цветы. Тюльпан 137 KB
  Тюльпан Цель: формирование графических умений и навыков; развитие наблюдательности; развить умение рисования тюльпанов; обобщить знания детей о садовых цветах. В 11 веке в природе насчитывалось до 110 видов тюльпанов. К XVI веку было известно уже около 300 сортов тюльпанов. На Руси дикие виды тюльпанов были известны ещё в XII веке но луковицы сортов садовых тюльпанов впервые были завезены в Россию в эпоху царствования Петра I в 1702 году из Голландии.
51645. Конструирование организаторской, коммуникативной и рефлексивно-аналитической деятельности педагога 244 KB
  Решение психологопедагогических задач на этапах организации деятельности и её анализа. Конструирование организаторской коммуникативной и рефлексивноаналитической деятельности педагога. Задачи организаторской и коммуникативной деятельности педагога в детском коллективе организационнодеятельностный и коммуникативнокоррекционный этапы. Понятие организаторской деятельности.
51646. Трехмерное компьютерное моделирование 9.37 MB
  Работать с объектами можно именно в активном окне. В окне проекции Perspective Перспективный вид работает принцип центрального проецирования при котором трехмерность объекта сохраняется но объект имеет искажения. Следовательно строить и перемещать объекты мы будем в ортогональных видах а смотреть на результат своих трудов в окне Perspective Перспективный вид.7 показано контекстное меню которое появляется при щелчке в окне проекции правой кнопкой мыши.
51648. Архитектурная 3D визуализация многоэтажного дома 1.87 MB
  Как я уже говорил архитектурная 3D визуализация в таких программах как 3ds mx Vry доступна многим. Во второй части урока мы рассмотрим Vry материалы и Vry освещение. Архитектурная 3d визуализация настройка Vry.Vry материалы и Vry освещение 14.