№ 59 (1115564)
Текст из файла
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТимени М. В. ЛомоносоваФизический факультеткафедра общей физики и физики конденсированного состоянияМетодическая разработкапо общему физическому практикумуЛаб. работа № 59ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИСОЛЕНОИДАОписание составилист. преп. Овчинникова Т.Л., доцент Попов Ю.Ф.Москва - 2012Подготовил методическое пособие к изданию доц. Авксентьев Ю.И.3ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИСОЛЕНОИДАУпражнение 1ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОЙИНДУКЦИИ СОЛЕНОИДАВынуть плоский датчик ЭМИ D2 (см. задачу 57, рис. 8, позиция 8) иззазора между соленоидами. Установить датчик ЭМИ D1 на параллельныйрейтер (направленный вдоль оси соленоидов) (рис.
1 а).Развернуть катушку датчика так, чтобы еѐ ось совпадала с осью соленоидов( 0 о на лимбе). Освободить стопорный винт (6), установить расстояние междувертикальной осью датчика D1 и вертикальной стойкой равным 135, какпоказано на рис. 1а, и зафиксировать это положениеРис.
1 а) Измерение магнитной индукции соленоида: расположение датчика ЭМИD1 и соленоидов L .Рис. 1 б) схема включения: 1, 2 - клеммы подключения соленоидов: З - соленоиды L ; 4 - датчик ЭМИ D1 ; 5- горизонтальная штанга; 6 - стопорный винт; 7 - коаксиальный кабель датчика; 8 - параллельный рейтер.Параметры соленоидов: число витковN422 , длина обмотки l 120 мм , диаметр D 52 мм .Расстояние от внешнего края левого соленоида до середины зазора между соленоидами равно 135 мм.горизонтальной штанги стопорным винтом (6). Вдвинуть датчик D1 всоленоиды до упора с вертикальной стойкой, при этом датчик окажется взазоре между соленоидами. Собрать схему, как показано на рис. 1 б.
Клемму2 левого соленоида соединить с клеммой 1 правого соленоида. Только в этомслучае оба соленоида будут создавать магнитную индукцию одногонаправления. В узлах схемы использовать провода с комбинированными4штекерами (с гнѐздами). Напряжение резистора R посредствомкоаксиального кабеля (белого) подать на разъѐм входа первого каналаосциллографа Y1 . Кабель с датчика ЭМИ D1 (синий) подключить на разъѐмвхода второго канала Y2 .
Включить генератор и осциллограф и дать импрогреться 2-3 минуты.Задать частоту генератора (см. задачу 57, п. 9) близкой к одному иззначений n 100 Гц ( n 1,2,3,...9,10 ) (соответственно скорректироватьдлительность развертки по x ). Плавной регулировкой выходного напряжениягенератора установить на первом канале осциллографа величину U1 ,равную 3-4 делениям шкалы экрана.Записать значенияU1n дел х 100 мВ ...мВ;...Гц .Измерить на втором канале ЭДС индукции U 2 используя методику,описанную в задаче 57 п. 9 (рис.
12,б) и занести результат в табл. 1. Припоследующих измерениях выдвигать датчик из соленоидов с шагом 2 см,занося измеренные значения U 2 в таблицу. Так как два соленоида,включенные последовательно моделируют достаточно протяжѐнныйсоленоид, то параметр x отсчитывается от центра соленоида.Таблица 1.Nх, смn, делМасштаб,мВ/дел10n110022n2…34n3…………1120…mU2,2Bэкс , ГсмВОтсоединить от схемы (рис. 1б) правый соленоид и повторитьизмерения U 2 ( x) ; результаты занести в табл. 2 (аналогичную табл. 1).Амплитудные значения тока в соленоидах I m и ЭДС индукцииравны I mU1и2RmU22mсоответственно. Экспериментальные значениямагнитной индукции соленоидов Вэкс вычисляются по формуле (25) (см.задачу 57, п.
7). Параметры датчика ЭМИ: диаметр d = 18 мм, число витковN1 = 250. Результат расчѐтов Вэкс представить в гауссах и занести в таблицы.5Упражнение 2РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ СОЛЕНОИДААмплитудное значение тока в соленоидах равно I mU1, длина2Rсоленоидов l = 120 мм, число витков в каждом N = 422. Число витков наединицу длиныnNl4220,128440,243517 витков / м.По формуле B 0 nI рассчитать теоретическое значение магнитнойиндукции соленоида Втеор . Результат представить в гауссах.
Построить наодном графике зависимости Вэкс (х) и Втеор(х) . По максимальному значениюВэкс и значению Втеор рассчитать коэффициентыК теорВтеорIm...Гс; К экспаВэкспIm...Гс.аСравнить экспериментальные и теоретические значения магнитнойиндукции соленоидов и объяснить различие между ними.Контрольные вопросы1. Закон Био-Саввара и магнитная индукция прямолинейного тока.2. Закон Био-Саввара и магнитная индукция кругового тока.3. Циркуляция вектора магнитной индукции и магнитное поле соленоида.4.Нарисоватьсиловыелиниимагнитнойиндукциидвух:а)параллельныхтоков(токиводномнаправлении);б) антипараллельных токов (токи в противоположных направлениях).5.
Два длинных прямолинейных проводника с током I соединены подпрямым углом элементом окружности радиуса R из проводника.Чему равна магнитная индукция в центре закругления.6. Квадратный контур из проводника с током I создаѐт в центре магнитнуюиндукцию В1 . Сторона квадрата равна l . Как изменится магнитнаяиндукция в центре контура, если его превратить в окружность безизменения длины?ЛИТЕРАТУРА1. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 2.
М.: Наука, 1970, гл.VI.Магнитное поле в вакууме. §§ 38-42.2. Белов Д.В. Электромагнетизм и волновая оптика. М.: Изд-во МГУ, 1994.Гл. III. § 7.6.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
