Тема: «измерение магнитной индукции на оси                цилиндрической катушки»

 

Цель:

- освоить методику измерения магнитных токов с помощью милливеберметра и применение этой методики для измерения магнитного потока и магнитной индукции пустотелой катушки, питаемой постоянным током.

 

Характер занятия: репродуктивный.

 

Форма организации занятия: групповая (студенты выполняют работу на 5 лабораторных стендах в группах в количестве 3-4 человека).

 

Обеспечение занятия: методические указания, папка для лабораторных работ, письменные принадлежности, конспект.

 

Оборудование: лабораторный стенд, амперметр, милливеберметр, измерительная катушка.

 

Требования к знаниям и умениям студентов

Студент должен

знать:

- чем характеризуется магнитное поле;

- что такое магнитная индукция;

- что такое магнитный поток;

уметь:

- измерять магнитную индукцию с помощью милливеберметра.

 

 

Теория

 

Магнитное поле – одна из сторон электромагнитного поля, возникает при движении электрических зарядов и вокруг проводов с током.

Интенсивность магнитного поля в каждой его точке характеризуется магнитной индукцией. Это векторная величина, зависит от величины силы, действующей со стороны поля на движущуюся заряженную частицу, от величины заряда и скорости движения. Рассчитывается по формуле:

, Тл (Тесла).

Произведение магнитной индукции на площадь, перпендикулярную к вектору магнитной индукции, называется магнитным потоком:

, Вб (Вебер).

 

 

Порядок выполнения работы

 

1 Запишем тему, цель, оборудование.

2 Чертим и собираем схему.

 

Схема

 

Рисунок 1

 

 

3 Реостатом регулируем ток в цепи, равный 2 А.

4 С помощью имеющегося на лицевой панели милливеберметра корректора устанавливаем его стрелку на нулевое деление шкалы.

5 Устанавливаем измерительную катушку милливеберметра во внутренней полости основной катушки в положение 1.

6 Рубильником К разорвём цепь питания основной катушки и заносим в таблицу число делений, на которое отклонилась стрелка милливеберметра.

7 Аналогично проводим измерения, перенося поочередно измерительную катушку в положения 2, 3, 4 и 5 и заносим показания в таблицу 1.

 

Таблица 1

Положение измерительной катушки	Измерено		Вычислено
	I	a	Ф	Вопыт	Втеор
	A	-	Вб	Вб/м^2	Вб/м^2
1
2
3
4
5

 

8 Вычисляем значение магнитного потока по формуле:

где С – постоянная милливеберметра (указана на шкале прибора)

       W_и.к. – число витков измерительной катушки

       а – число делений, на которое повернулась стрелка прибора.

9 Используя вычисления магнитного потока и данные о геометрических размерах основной катушки, определить величину магнитной индукции В_опыт для всех точек поля, в которых проводились измерения магнитного потока. Результаты вычислений заносим в таблицу 2.

10 Используя теоретическую формулу для вычисления магнитной индукции катушек конечной длины определить В_теор для всех точек поля, в которых проводились измерения магнитного потока. Результаты измерений заносим в таблицу 1.

11 Устанавливаем измерительную катушку милливеберметра во внутренней полости основной катушки в положение 3 и производим измерения магнитного потока и магнитной индукции при значениях тока в цепи основной катушки соответственно равных: 1, 3, 4 и 5а. Результаты измерений и вычислений заносим в таблицу 2.

 

Таблица 2

№ замеров	Измерено		Вычислено
	I	a	Ф	Вопыт
	A	-	Вб	Вб/м^2
1
2
3
4

 

12 Делаем вывод и сдаем работу преподавателю.

 

Система оценки: зачтено (незачтено).

 

 

Контрольные вопросы

 

1 Что такое магнитное поле?

2 Что такое магнитная индукция? Формула.

3 Что такое магнитный поток? Формула.