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

21 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

51068. Робота з файлами записів 21.84 KB
  Мета: Створити програму, яка працюватиме з базою даних — телефонним довідником, реформованим у вигляді файлу записів. Висновок: Я навчивсястворювати програму яка працює з базою даних — телефонним довідником, реформованим у вигляді файлу записів.
51069. Исследование компенсационного стабилизатора напряжения 295.45 KB
  Цель работы: ознакомиться с принципом действия основными параметрами и характеристиками компенсационного стабилизатора получить инженерные навыки анализа технических параметров стабилизаторов....
51070. Работа с сеткой в Ansys Meching 1.2 MB
  Кроме того время необходимое на создание сетки часто занимает значительную часть в общем времени выполнения компьютерного инженерного расчета. Поэтому качественные и более автоматизированные инструменты построения сетки дают лучший результат. Методы построения сетки Методы построения тетраэдрической сетки: На основе поверхностной сетки Ptch conforming.
51071. Кластерный анализ экспериментальных данных 210.73 KB
  Целью проведения кластеризации является разбиение всего множества наблюдений на однородные группы для их использования при исследовании взаимосвязей между признаками. Для достижения цели в кластерном анализе решаются задачи...
51072. Вивчаємо англійську мову 31.35 KB
  Розробити програму для перевірки знань англійських слів шляхом тестування. Користувач має за обмежений час методом перетягування розташувати три малюнки під відповідними англійськими словами.
51074. Применение ЭВМ в электроэнергетических расчетах 226.5 KB
  Знакомство с возможностями системы MATLAB: освоение навыков работы с матрицами в пакете MATLAB. Применение ЭВМ в электроэнергетических расчетах
51075. Исследование параметрического стабилизатора напряжения 44.37 KB
  Цель работы: Ознакомление с принципом действия режимом работы и параметрами параметрического стабилизатора. Рисунок 1 Схема простейшего параметрического стабилизатора Рисунок 2 Схема...
51076. Створення власних обєктів для гри Мішень 24.58 KB
  Мета: Ознайомитись з основами обєктно – оріентованого програмування (ООП). Навчитись створювати власні обєкти успадковувати їх, перевизначати методи, створювати віртуальні функції.