Сила тока не должна превышать 20 мА.

Таблица 13.3

x=250 мм
φ=00, α=900
y, мм
I, мА	2.4
d, дел.
В, Тл

8. Переместить датчик параллельно оси OY в точку y=125 мм. Следить за правильной ориентацией датчика (пункты 1 и 2 задания 2).

9. Если показания датчика сильно выходят за пределы оптимального режима, увеличить ток. Записать d и I.

10. Повторить измерения по пунктам 8 и 9 для других значений координаты y (см. табл.13.3).

11. Уменьшить ток до минимального. Выключить установку.

12. По формуле (13.18) рассчитать индукцию магнитного поля для каждого измерения. Построить график зависимости B=f(y).

13. Установить датчик в точке с координатами x=160 мм, y=200 мм так, чтобы линия 90-90 на подставке была параллельна оси OY, а линия 180-180 – оси OX.

14. Переключатель 8 направления тока установить в положение «вниз».

15. Линия NS указателя на подставке должна быть направлена противоположно стрелке компаса 4 (так как для удобства измерений изменили направление тока в рамке). При этом α=90⁰.

16. Установить силу тока 4.8 мА.

17. Записать d и I в табл. 13.4.

Таблица 13.4

y =200 мм
φ=00, α=900
x, мм
I, мА	4.8
d, дел.
В, Тл

18. Переместить датчик параллельно оси OX в точку x=140 мм. Следить за правильной ориентацией датчика (пункты 1 и 2 задания 2).

19. Если показания датчика сильно выходят за пределы оптимального режима, увеличить ток. Записать d и I.

10. Повторить измерения по пунктам 18 и 19 для других значений координаты x (см. табл.13.4).

11. Уменьшить ток до минимального. Выключить установку.

12. По формуле (13.18) рассчитать индукцию магнитного поля для каждого измерения. Построить график зависимости B=f(x).

Задание 3. Проверка закона Ампера.

а) При компенсаци током.

1. Переключатель 8 установить в положение «вверх». Включить установку. Установить силу тока около 4 мА.

2. Датчик поставить в точку с координатой x=250 мм в такое положение, чтобы отклонение стрелки было d≈600 дел.; при этом следить за правильной ориентацией датчика (см. пункты 1 и 2 второго задания), так, чтобы угол α=90⁰.

3. Записать в табл. 13.5 значения d и I.

4. Повернуть датчик на угол γ=20⁰; при этом α=70⁰. Изменение положения стрелки датчика скомпенсировать изменением тока. Записать I .

5. Повернуть датчик в ту же сторону ещё на 10⁰ (γ=30⁰; α=60⁰) и снова скомпенсировать изменение показаний датчика изменением тока. Записать I .

6. Повторить измерения по пункту 5 для остальных углов (см.табл.13.5).

Таблица 13.5

γ, град. α, град. d, дел. I, мА I. sinα, мА (I. sinα)ср., мА B, Тл ΔB, Тл

7. Вычислить произведение Isinα для каждого угла. В соответствии с формулой (13.18), полученной из закона Ампера (13.12), это произведение должно быть постоянным для данной точки поля при одинаковом d.

8. Рассчитать среднее значение (I^. sinα)_ср. и по формуле (13.18) – индукцию поля B. Найти погрешность ΔB. Все полученные данные записать в табл.13.5.

б )Без компенсации током.

1. Датчик установить в точке с координатами: x=250 мм, y=150 мм.

2. Установить силу тока около 10 мА.

3. Следить за правильной ориентацией датчика: α=0⁰ (пункты 1, 2 задания 2).

4. Записать в табл.13.6 значения d и I.

5. Повернуть датчик на угол γ=20⁰; при этом α=70⁰; записать d.

6. Повернуть датчик в ту же сторону ещё на 20⁰ (γ=40⁰; α=50⁰), записать d.

7. Повторить измерения для других углов (см. табл.13.6). Выключить установку.

8. Рассчитать отношение , так как в соответствии с (13.18) оно должно быть одинаковым для данной точки поля. Рассчитать его среднее значение и по (13.18) определить B и погрешность ΔB.

9. Все полученные данные занести в табл.13.6. Сделать выводы.

Таблица 13.6

γ, град. α, град. d, дел. I, мА , дел. ср., дел. B, Тл ΔB, Тл

Контрольные вопросы

1. Назовите источники магнитного поля.

2. Каким образом графически изображаются магнитные поля?

3. В чем состоит принципиальное отличие линий магнитной индукции стационарных магнитных полей от силовых линий электростатических полей?

4. Нарисуйте линии магнитной индукции поля прямого бесконечного проводника с током; кругового витка; соленоида; прямого полосового магнита.

5. Объясните физический смысл вектора магнитной индукции. В каких единицах измеряется магнитная индукция?

6. Чему равны и как направлены электрическая и магнитная составляющие силы Лоренца?

7. Как найти силу, действующую в магнитном поле на малый элемент проводника с током и на участок проводника конечной длины? Как направлена эта сила?

8. Как действует магнитное поле на помещенный в него замкнутый проводник с током?

9. Как определяется величина и направление магнитного момента плоского витка с током?

10. Выведите формулу (13.10) для прямоугольной рамки с током.

Используемая литература

[1] §§ 21.1, 21.2, 21.3;

[2] §§ 14.1, 14.2, 14.6, 14.7;

[3] §§ 2.35, 2.36, 2.39, 2.41, 2.43;

[4] т.2, §§ 39, 40, 43, 45, 46;

[5] §§ 109, 110, 114, 119.

Лабораторная работа 2-14