Визначення напруженості магнітного поля на осі соленоїда
Напруженість магнітного поля на осі соленоїда в загальному випадку. Поле багатошарового соленоїда. Магнітний потік, який пронизує при цьому вимірювальну котушку. Визначення напруженості магнітного поля в будь-якій точці, розміщеній на осі соленоїда.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 13.07.2017 |
| Размер файла | 21,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторна робота № 3-4
Визначення напруженості магнітного поля на осі соленоїда
Мета роботи: набути навиків вимірювання напруженості магнітного поля в різних точках вздовж осі соленоїда.
Прилади та матеріали: соленоїд з вимірювальною котушкою; балістичний гальванометр; амперметр; реостат; вимикач.
Теоретичні відомості
Напруженість магнітного поля на осі соленоїда в загальному випадку визначається за формулою:
магнітний поле соленоїд котушка
(1)
де I - струм, що проходить по обмотці соленоїда;
n - кількість витків на одиницю довжини соленоїда;
1 та 2 - кути під якими з точки спостереження видно радіуси поблизу кінців соленоїда (рис.1).
Коли діаметр і довжина соленоїда сумірні то такий соленоїд називається коротким. Для короткого соленоїда напруженість Н магнітного поля максимальна на осі соленоїда. В решті точок величина Н менша.
Для довгого соленоїда ( коли R<<l ) 1 0 , 2 і магнітне поле буде однорідним. Обчислимо напруженість магнітного поля для будь-якої точки на осі соленоїда.
З рис.1 видно, що
(2)
(3)
Тоді (4)
Величина n l = N - повне число витків. Отже,
(5)
Поле багатошарового соленоїда якісно має той самий характер, як і поле одношарового.
У даній роботі напруженість магнітного поля визначається за допомогою балістичного гальванометра. Схему установки наведено на рис. 2. Балістичний гальванометр приєднується до вимірювальної котушки W. При замиканні вимикача К напруженість магнітного поля на осі соленоїда зростає від нуля до значення Н.
Магнітний потік, який пронизує при цьому вимірювальну котушку:
(6)
де S і N1 - площа поперечного перерізу і число витків вимірювальної котушки.
У колі котушки W виникає короткочасний індукційний струм і рамка гальванометра відхиляється на деякий кут . Зміщення світлового “зайчика” відраховується по шкалі гальванометра.
Кількість електрики q, що пройде через гальванометр,
(7)
де Rk- опір кола гальванометра, Ом. (Складається з опору котушки і опору гальванометра) .
(8)
З другого боку, кількість електрики q пропорційна величині зміщення покажчика балістичного гальванометра від положення рівноваги :
(9)
де Сg - стала балістичного гальванометра (рівна ціні однієї поділки шкали балістичного гальванометра).
З формул (8) і (9) маємо:
(10)
Величини S, N1, R, Rg, Cg, залишаються сталими при всіх вимірюваннях, тому введено позначення:
(11)
тоді
(12)
де С - балістична стала установки.
Після визначення сталої С установки можна визначити напруженість магнітного поля в будь-якій точці, розміщеній на осі соленоїда
(13)
де індекс х означає координату на осі соленоїда.
Порядок виконання роботи
Скласти схему згідно рис. 2.
Розмістити вимірювальну котушку W на осі соленоїда, що відповідає координаті х = 0, та встановити реостатом струм у колі соленоїда 1,0-1,5 А. (За точку відліку прийняти точку, яка розміщена в центрі соленоїда)
Розрахувати напруженість магнітного поля на осі соленоїда (центр соленоїда) за формулою (5).
Визначити в момент замикання та розмикання і взяти середнє значення.
Користуючись формулою (11), визначити сталу С
Повторити вимірювання, зазначені в пп. 4,5, не менше як 3 рази та розрахувати середнє значення.
Провести вимірювання в точках соленоїда, розташованих одна від одної на відстані 1 см. від точки х=0 і до точки, яка співпадає з кінцем соленоїда.
Записати в таблицю .для кожної точки значенння х та за формулою (13) розрахувати напруженість магнітного поля в цих точках.
Побудувати графік залежності Нх від х. Початок координат сумістити з точкою в центрі соленоїда.
Контрольні запитання
Сформулюйте закон Біо-Савара-Лапласа.
Виведіть формулу для Н на осі колового витка і на осі соленоїда.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Закон повного струму. Рівняння Максвелла для циркуляції вектора напруженості магнітного поля. Використання закону для розрахунку магнітного поля. Магнітний потік та теорема Гаусса. Робота переміщення провідника із струмом і контуру у магнітному полі.
учебное пособие [204,9 K], добавлен 06.04.2009Рух електрона в однорідному, неоднорідному аксіально-симетричному магнітному полі. Визначення індукції магнітного поля на основі закону Біо-Савара-Лапласа. Траєкторія електрона у полі соленоїда при зміні струму котушки, величини прискорюючого напруження.
курсовая работа [922,3 K], добавлен 10.05.2013Поняття та загальна характеристика індукційного електричного поля як такого поля, що виникає завдяки змінному магнітному полю (Максвел). Відмінні особливості та властивості індукційного та електростатичного поля. Напрямок струму. Енергія магнітного поля.
презентация [419,2 K], добавлен 05.09.2015Історія магнітного поля Землі, його формування та особливості структури. Гіпотеза походження та роль даного поля, існуючі гіпотези та їх наукове обґрунтування. Його характеристики: полюси, меридіан, збурення. Особливості змін магнітного поля, індукція.
курсовая работа [257,4 K], добавлен 11.04.2016Механізм намагнічування, намагнічуваність речовини. Магнітна сприйнятливість і проникність. Циркуляція намагнічування, вектор напруженості магнітного поля. Феромагнетики, їх основні властивості. Орбітальний рух електрона в атомі. Вихрове електричне поле.
реферат [328,2 K], добавлен 06.04.2009Характеристика обертального моменту, діючого на контур із струмом в магнітному полі. Принцип суперпозиції магнітних полів. Закон Біо-Савара-Лапласа і закон повного струму та їх використання в розрахунку магнітних полів. Вихровий характер магнітного поля.
лекция [1,7 M], добавлен 24.01.2010Магнітне поле та індукція, закон Ампера. Закон Біо-Савара-Лапласа та його використання в найпростіших випадках. Магнітне поле прямолінійного провідника із струмом, кругового провідника із струмом, соленоїда. Магнітний момент контуру із струмом.
учебное пособие [279,2 K], добавлен 06.04.2009Явище і закон електромагнетизму. Напруженість магнітного поля - відношення магнітної індукції до проникності середовища. Магнітне коло та його конструктивна схема. Закон повного струму. Крива намагнічування, петля гістерезису. Розрахунок електромагнітів.
лекция [32,1 K], добавлен 25.02.2011Знаходження заряду, який розміщується у центрі трикутника, щоб система знаходилася у рівновазі. Визначення кроку гвинтової лінії по якій буде рухатися електрон. Електромагнітна індукція Фарадея-Максвелла. Теорема косинусів. Розрахунок напруженості поля.
контрольная работа [218,1 K], добавлен 18.06.2014Дослідження кривих гістерезису. Залежність магнітної індукції від напруженості магнітного поля. Сучасна теорія феромагнетиків. Процеси намагнічування феромагнетика. Методика дослідження кривих, петлі гістерезису феромагнетика за допомогою осцилографа.
реферат [690,1 K], добавлен 21.06.2010Потенціальна та власна енергія зарядів. Еквіпотенціальні поверхні. Зв’язок напруженості поля та потенціалу. Залежність роботи електростатичного поля над зарядом від форми і довжини шляху. Закон збереження енергії. "Мінімальні" розміри електронів.
лекция [358,5 K], добавлен 15.04.2014Визначення розмірів пазів статора. Розрахунок магнітної індукції і напруженості на всіх ділянках магнітного кола. Активний і реактивний опір обмоток статора і ротора. Визначення величини складових втрат в асинхронному двигуні, його робочі характеристики.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 06.09.2012Поняття електричного струму, його виникнення у природі. Технологія запису інформації на магнітні носії, схема функціонування патефону. Будова магнітного поля Землі. Енергетика сьогодні: атом та атомне ядро, ланцюгова реакція. Проблеми ядерної енергетики.
реферат [3,9 M], добавлен 03.09.2011Електрофізичні властивості гранульованих плівкових сплавів в умовах дії магнітного поля. Дослідження електрофізичних властивостей двошарових систем на основі плівок Ag і Co, фазового складу та кристалічної структури. Контроль товщини отриманих зразків.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 08.07.2014Вплив зовнішнього магнітного поля на частоту та добротність власних мод низькочастотних магнітопружних коливань у зразках феритів та композитів з метою визначення магнітоакустичних параметрів та аналізу допустимої можливості використання цих матеріалів.
автореферат [1,4 M], добавлен 11.04.2009Вибір електромагнітних навантажень, визначення головних розмірів, геометричних співвідношень і обмоткових даних. Розрахунок розподілу індукції в технологічному зазорі та струму неробочого руху. Визначення та обґрунтування втрат короткого замикання.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 24.07.2022Введення в електродинаміку уявлення про дискретності електричних зарядів. Визначення напряму вектора сили Лоренца. Траєкторія руху зарядженої частинки. Дія магнітного поля на заряджені частки. Складові вектору швидкості: прямолінійний рух, рух по колу.
презентация [107,8 K], добавлен 27.12.2012Розрахунок магнітних провідностей повітряних зазорів. Побудова вебер-амперної характеристик ділянок магнітного кола, порядок та етапи складання схеми його заміщення. Розрахунок головних параметрів магнітного кола. Побудова тягової характеристики.
курсовая работа [695,2 K], добавлен 17.04.2012Магнітні властивості деяких речовин. Сила дії магніту та магнітного поля та їх вплив на організм людини. Взаємодія полюсів магніту. Погіршення самопочуття людей під час магнітних бур. Відкриття явищ електромагнетизму й використання електромагнітів.
реферат [16,7 K], добавлен 16.06.2010Точка роси. Насичена пара. Абсолютна вологість. Відносна вологість. Волосяний гігрометр, психрометричний гігрометр, гігрометр. Спостереження броунівського руху. Вимірювання індукції магнітного поля постійного струму. Визначення заряду електрона.
лабораторная работа [88,3 K], добавлен 03.06.2007
