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

20 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

80345. Россия после смуты 17 век 40.5 KB
  Казаки попытались стать «под руку» московского царя в 1620 г. Царь отказал. Причина – набеги казаков на крымские территории Турции. Польша – конфликт с Турцией из-за Молдавии. Запорожцы – на стороне Польши. Михаил Хмельницкий, П. Сагайдачный сложили головы за польское дело, Богдан Хмельницкий попал в турецкий плен. .
80346. Контроль за вчиненням злочину 40.62 KB
  В Україні проведення контрольованої поставки здійснюється згідно з положеннями пункту 1 частини першої статті 271 Кримінального процесуального кодексу України у порядку визначеному нормативноправовими актами Міністерства внутрішніх справ України податкової міліції Державної податкової служби України Служби безпеки України Державної митної служби України погодженими з Генеральною прокуратурою України та зареєстрованими у Міністерстві юстиції України. У Законі України Про оперативнорозшукову діяльність далі –ОРД у пункті 2 частини...
80347. Solutions of electrolytes. Features of Solutions of Salts, Acids, and Bases 290.5 KB
  Solutions of salts, acids, and alkalis greatly deviate from the laws mentioned above. The osmotic pressure, depression of the vapour pressure, and the changes in the boiling and freezing points are always greater for them than they ought to be for the given concentration of the solution.
80349. Классификация дифференциальных уравнений с частными производными 21.5 KB
  Приведение дифференциального уравнения к каноническому виду в общем случае. Дифференциальные уравнения с двумя независимыми переменными. Классификация. Канонические формы линейных уравнений с постоянными коэффициентами. Задача Коши. Корректно поставленная задача.
80352. Використання результатів негласних слідчих (розшукових) дій у кримінальному судочинстві 51.98 KB
  Правові засади використання результатів негласних слідчих розшукових дій у кримінальному судочинстві Використання результатів негласних слідчих розшукових дій для формування доказів у кримінальному судочинстві – це проблема яка виникла з прийняттям нового Кримінального процесуального кодексу України та розглядається на стику кримінального процесу та оперативнорозшукової діяльності а також має як теоретичний так і прикладний аспект. 254 КПК України – якщо у протоколі про проведення негласної слідчої дії міститься інформація щодо...
80353. COMPLEX OR COORDINATION COMPOUNDS 72 KB
  The formation of one common type of complex ion can be demonstrated also by adding colorless, anhydrous copper (II) sulfate to water. The resulting blue color of the solution is caused by the complex ion formed between water and copper (II) ions.