Магнитное и электронное поля
Соотношение переменного магнитного поля и переменного электрического поля. Характеристика магнитного поля макротоков вектором напряженности Н для однородной изотропной среды. Описание вихревых токов Фуко и закона циркуляции вектора магнитной индукции.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.11.2014 |
| Размер файла | 22,0 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/
Цель работы: Определение горизонтальной направляющей напряженности магнитного поля Земли
Приборы: Реостат, тангенс-гальванометр, миллиамперметр, источник тока.
R - реостат
G - тангенс-гальванометр
mA - миллиамперметр
е - источник тока
Анализ проведенных опытов: Установить тангенс гальванометр так, чтобы стрелка компаса оказалась в плоскости А-А-катушки (указывала на нуль лимба). Движок реостата установить в положение "min". Подключить установку к сети. Перемещая движок реостата, снять значения силы тока I и соответствующий ей угол отклонения стрелки компаса б. Измерения проделываются для 7 неодинаковых значений силы тока. Результаты заносятся в таблицу. Выключить установку.
|
№ п/п |
IA, mA |
б, градус |
tg б |
H0, А/м |
, А/м |
|-H0|, А/м |
/м |
? Н0 |
|
|
1 |
21 |
45 |
1 |
12,60 |
13,01 |
0,41 |
0,15 |
0,37 |
|
|
2 |
23 |
48 |
1,11 |
12,55 |
0,46 |
||||
|
3 |
25 |
50 |
1,19 |
12,61 |
0,40 |
||||
|
4 |
27 |
51 |
1,23 |
13,17 |
0,16 |
||||
|
5 |
30 |
54 |
1,38 |
13,04 |
0,03 |
||||
|
6 |
32 |
55 |
1,43 |
13,43 |
0,42 |
||||
|
7 |
35 |
57 |
1,54 |
13,64 |
0,64 |
где N=120 - число витков катушки;
I - сила тока в катушке;
б - угол отклонения стрелки компаса
R=0,1м - радиус витков катушки
tp,n - коэффициент Стьюдента
n - число измерений.
5. Ответы на вопросы:
1. Переменное магнитное поле всегда связано с порождаемым им электрическим полем, а переменное электрическое поле всегда связано с порождаемым им магнитным, т.е. электрическое и магнитное поля неразрывно связаны друг с другом - они образуют единое электромагнитное поле. Токи, движущиеся заряды и намагниченные тела, создают в окружающем пространстве магнитное поле.
2. Сила, действующая на электрический заряд Q, движущийся в магнитном поле со скоростью х, называется силой Лоренца и выражается формулой
F=Q[хB]
где В - индукция магнитного поля, в котором движется заряд. Направление силы Лоренца определяется с помощью правила левой руки.
Характеристикой магнитного поля является магнитная индукция, которая численно равна максимальному вращающемуся моменту, действующему на рамку с током, помещенную в данную точку магнитного поля, когда магнитный момент рамки равен единице.
В=[Тл]
Магнитное поле макротоков описывается вектором напряженности Н. для однородной изотропной среды вектор магнитной индукции связан с вектором напряженности следующим соотношением
B=м0мH,
где м0-магнитная постоянная, м-безразмерная величина-магнитная проницаемость среды, показывающая, во сколько раз магнитное поле макротоков Н усиливается за счет поля микротоков среды.
3. Закон Био-Савара-Лапласа. Индукция магнитного поля, создаваемого элементом тока в некоторой точке А
Магнитное поле прямого тока
Магнитное поле в центре кругового проводника с током
4. м-безразмерная величина-магнитная проницаемость среды, показывающая, во сколько раз магнитное поле макротоков Н усиливается за счет поля микротоков среды.
5. На магнитное поле действуют только движущиеся в этом поле электрические заряды. Характер воздействия магнитного поля на ток различен в зависимости от формы проводника, по которому течет ток, от расположения проводника и от направления тока. Магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие, поворачивая ее определенным образом (направление нормали определяется правилом правого винта).
6. Магнитное поле прямого проводника с током
Магнитное поле в центре кругового проводника с током
7. Токи, оказавшиеся замкнутыми в толще проводника, называются вихревыми (токи Фуко). Подчиняются правилу Ленца. Вихревые токи возникают в проводниках, по которым течет переменный ток.
8. Закон полного тока (циркуляция вектора магнитной индукции) для магнитного поля в вакууме
Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции в случае симметрии токов позволяет находить магнитную индукцию без применения закона Био-Савара-Лапласа, что очень облегчает вычисления. На участке соленоида В=0. Магнитная индукция ? длинного соленоида (в вакууме):
9. На контур с током в магнитном поле действует вращающий механический момент
или M=pmBsin
10. Потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) через площадку dS называется скалярная величина, равная dФВ=ВdS=ВнdS Вн=Bcos Поток вектора магнитной индукции сквозь любую замкнутую поверхность равен нулю: Эта теорема отражает факт отсутствия магнитных зарядов, вследствие чего линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца и являются замкнутыми.
11. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле равна произведению силы тока на магнитный поток, пересеченный движущимся проводником. dA=IdФ
12. Магнитное поле Земли является векторным и характеризуется положением вектора в пространстве и его напряженностью. Напряженность которое существует на земной поверхности, является суммарным полем, образованным за счет ряда источников:
1) токов, пересекающих поверхность Земли, так называемого "вихревого" поля; 2) внешних, космических источников, не связанных с Землей; 3) магнитного поля, обусловленного причинами внутренней динамики Земли. индукция магнитный электрический ток
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
История открытия магнитного поля. Источники магнитного поля, понятие вектора магнитной индукции. Правило левой руки как метод определения направления силы Ампера. Межпланетное магнитное поле, магнитное поле Земли. Действие магнитного поля на ток.
презентация [3,9 M], добавлен 22.04.2010Появление вихревого электрического поля - следствие переменного магнитного поля. Магнитное поле как следствие переменного электрического поля. Природа электромагнитного поля, способ его существования и конкретные проявления - радиоволны, свет, гамма-лучи.
презентация [779,8 K], добавлен 25.07.2015Магнитное поле — составляющая электромагнитного поля, появляющаяся при наличии изменяющегося во времени электрического поля. Магнитные свойства веществ. Условия создания и проявление магнитного поля. Закон Ампера и единицы измерения магнитного поля.
презентация [293,1 K], добавлен 16.11.2011Анализ источников магнитного поля, основные методы его расчета. Связь основных величин, характеризующих магнитное поле. Интегральная и дифференциальная формы закона полного тока. Принцип непрерывности магнитного потока. Алгоритм расчёта поля катушки.
дипломная работа [168,7 K], добавлен 18.07.2012Введение в магнитостатику, сила Лоренца. Взаимодействие токов. Физический смысл индукции магнитного поля и его графическое изображение. Сущность принципа суперпозиции. Примеры расчета магнитного поля прямого тока и равномерно движущегося заряда.
лекция [324,8 K], добавлен 24.09.2013Характеристики магнитного поля и явлений, происходящих в нем. Взаимодействие токов, поле прямого тока и круговой ток. Суперпозиция магнитных полей. Циркуляция вектора напряжённости магнитного поля. Действие магнитных полей на движущиеся токи и заряды.
курсовая работа [840,5 K], добавлен 12.02.2014Электродинамическое взаимодействие электрических токов. Открытие магнитного действия тока датским физиком Эрстедом - начало исследований по электромагнетизму. Взаимодействие параллельных токов. Индикаторы магнитного поля. Вектор магнитной индукции.
презентация [11,7 M], добавлен 28.10.2015Содержание закона Ампера. Напряженность магнитного поля, её направление. Закон Био-Савара-Лапласа, сущность принципа суперпозиции. Циркуляция вектора магнитного напряжения. Закон полного тока (дифференциальная форма). Поток вектора магнитной индукции.
лекция [489,1 K], добавлен 13.08.2013Понятие и основные свойства магнитного поля, изучение замкнутого контура с током в магнитном поле. Параметры и определение направления вектора и линий магнитной индукции. Биография и научная деятельность Андре Мари Ампера, открытие им силы Ампера.
контрольная работа [31,4 K], добавлен 05.01.2010Виды геометрической симметрии источников магнитного поля. Двойственность локальной идеализации токового источника. Опытное обнаружение безвихревого вида электромагнитной индукции. Магнито-термический эффект.
статья [57,7 K], добавлен 02.09.2007Процесс формирования и появления магнитного поля. Магнитные свойства веществ. Взаимодействие двух магнитов и явление электромагнитной индукции. Токи Фуко — вихревые индукционные токи, возникающие в массивных проводниках при изменении магнитного потока.
презентация [401,5 K], добавлен 17.11.2010Расчет магнитной индукции поля. Определение отношения магнитного поля колебательного контура к энергии его электрического поля, частоты обращения электрона на второй орбите атома водорода, количества тепла при охлаждении газа при постоянном объёме.
контрольная работа [249,7 K], добавлен 16.01.2012Регулирование скорости тягового электродвигателя при изменении магнитного поля. Пересчет характеристик при изменении магнитного поля и смешанном возбуждении. Особенности магнитного потока при шунтировании сопротивления и изменением числа витков обмотки.
презентация [321,9 K], добавлен 14.08.2013Электрический заряд и закон его сохранения в физике, определение напряженности электрического поля. Поведение проводников и диэлектриков в электрическом поле. Свойства магнитного поля, движение заряда в нем. Ядерная модель атома и реакции с его участием.
контрольная работа [5,6 M], добавлен 14.12.2009Силовые линии напряженности электрического поля для однородного электрического поля и точечных зарядов. Поток вектора напряженности. Закон Гаусса в интегральной форме, его применение для полей, созданных телами, обладающими геометрической симметрией.
презентация [342,6 K], добавлен 19.03.2013Основные параметры электромагнитного поля и механизмы его воздействия на человека. Методы измерения параметров электромагнитного поля. Индукция магнитного поля. Разработка технических требований к прибору. Датчик напряженности электромагнитного поля.
курсовая работа [780,2 K], добавлен 15.12.2011Работа сил электрического поля при перемещении заряда. Циркуляция вектора напряжённости электрического поля. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Связь между напряжённостью и потенциалом электрического поля. Эквипотенциальные поверхности.
реферат [56,7 K], добавлен 15.02.2008История открытия электричества. Заряды как основа электрического поля, создание магнитного поля через их движение по проводнику. Характеристика величины электрического поля. Длина электромагнитной волны. Международная классификация электромагнитных волн.
реферат [173,9 K], добавлен 30.08.2012Изучение причины магнитной аномалии. Методы определения горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли. Применение закона Био-Савара-Лапласа. Определение причины поворота стрелки после подачи напряжения на катушку тангенс–гальванометра.
контрольная работа [110,1 K], добавлен 25.06.2015Вектор напряжённости электрического поля в воздухе, вектора напряжённости магнитного поля, вектор Пойтинга. Цилиндрическую систему координат, с осью аппликат, направленной вдоль оси волновода. Волна первого высшего типа в прямоугольном волноводе.
задача [614,1 K], добавлен 31.07.2010
