Измерение индукции магнитного поля методом столетова

РАБОТА №10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭДС ИСТОЧНИКА МЕТОДОМ КОМПЕНСАЦИИ

1. Сформулируйте и запишите обобщенный закон Ома. Дайте определение всех величин, входящих в него.

2. Нарисуйте схему, используемую в работе №10. Поясните сущность метода компенсации. На каком участке цепи возможна компенсация? Как она осуществляется?

3. По какому признаку определяется момент достижения компенсации? На каком участке цепи в этот момент ток равен нулю?

4. На схеме работы №10 указать: а) как текут токи до компенсации; б) в момент компенсации?

5. Сформулируйте обобщенный закон Ома. Что такое разность потенциалов и ЭДС? Сравните разность потенциалов и напряжение на участках AB и ARGB в схеме работы №10.

6. С какой целью для определения ЭДС методом компенсации используется нормальный элемент? Можно ли найти ЭДС (искомую) без использования нормального элемента?

7. Сформулируйте обобщенный закон Ома. Чему равно напряжение на гальванометре в момент компенсации? Чему оно равно в тот же момент на участках AB и ARGB (см. схему)?

8. Можно ли измерить ЭДС методом компенсации, если изменить полярность
(см. схему). Почему?

9. Оцените погрешность определения ЭДС методом компенсации.

10. Как рассчитать погрешность при определении ЭДС в работе №10? Какие меры приняты в работе для уменьшения этой погрешности?

РАБОТА №13

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦЕНТОВ ИНДУКТИВНОСТИ
И ВЗАИМНОЙ ИНДУКЦИИ

1. Что называется индуктивностью контура? От чего она зависит? В каких единицах она измеряется?

2. Выведите формулу для расчета индуктивности длинного соленоида.

3. В чем заключается явление взаимной индукции? От чего зависит коэффициент взаимной индукции?

4. Выведите формулу, определяющую коэффициент взаимной индукции двух соленоидов, вставленных один в другой. Изменится ли коэффициент взаимной индукции M, если изменить взаимное расположение соленоидов?

5. Чему равна индуктивность системы соленоидов, если магнитные поля в них направлены: а) в одну сторону; б) в противоположные стороны?

6. Докажите, что для двух одинаковых соленоидов коэффициент взаимной индукции M₁₂ равен M₂₁. Соленоиды имеют общую ось.

7. Каков принцип работы электрической схемы в данной работе? Какие величины непосредственно измеряются в работе?

8. Выведите расчетную формулу для определения исследуемой индуктивности.

9. Что показывает ламповый вольтметр?

10. Как определяется L и M в работе?

11. Как оценить погрешность измерения индуктивности L?

12. Зависят ли измеренные величины L и M от частоты?

13. Что будет, если соленоиды расположить перпендикулярно друг другу?

14. Как можно найти число витков соленоида, если сосчитать их непосредственно нельзя?

РАБОТА № 15

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЗАИМНОЙ ИНДУКЦИИ

1. В чем заключается явление электромагнитной индукции? Основной закон электромагнитной индукции.

2. В чем заключается явление взаимной индукции? Закон Фарадея.

3. Что характеризует коэффициент взаимной индукции? От чего он зависит? В чем измеряется?

4. Выведите формулу для коэффициента взаимной индукции двух соленоидов (длинной и короткой катушек), имеющих общую ось. Как изменится коэффициент взаимной индукции, если короткую катушку передвинуть на край соленоида?

5. Нарисуйте электрическую схему установки, объясните принцип ее действия.

6. Каким способом находится коэффициент взаимной индукции в работе? Выведите формулу для расчета M.

7. Как можно экспериментально доказать, что M₁₂ = M₂₁?

8. Проанализируйте ход полученной зависимости коэффициента взаимной индукции от расположения катушек. При каком расположении катушек M уменьшается в 2 раза? Почему?

9. Рассчитайте коэффициент взаимной индукции для пяти витков, вплотную навитых на соленоид вблизи его середины. Как изменится результат, если витки навить вблизи края соленоида?

10. Какую величину измеряет ламповый вольтметр?

11. Объясните ход полученной зависимости E = f(ω)?

12. Зависит ли коэффициент взаимной индукции M от частоты и амплитуды напряжения, подаваемого от генератора? Обоснуйте ответ, используя результаты проведенного эксперимента.

13. Как рассчитывается погрешность M?

РАБОТА № 17

ИЗМЕРЕНИЕ ИНДУКЦИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ МЕТОДОМ СТОЛЕТОВА

1. Что такое индукция магнитного поля? В каких единицах она измеряется и от чего зависит? Что такое J и H?

2. Нарисуйте графики J(H) и B(H) для ферромагнетиков и объясните ход кривых.

3. Каков метод измерения индукции магнитного поля B в данной работе?

4. Выведите расчетную формулу для нахождения H.

5. Нарисуйте схему установки. Почему образец выполнен в виде тора? Что является источником тока во вторичной катушке?

6. Что характеризует относительная магнитная проницаемость μ? От чего она зависит? Нарисуйте график μ(H) и объясните его.

7. К чему стремится μ при H → ∞? Какова зависимость μ(H) для парамагнетиков?

8. Как связаны между собой векторы B, J, H? Дайте определение каждого из них.

9. Запишите закон полного тока для B и H в магнитном поле.

10. Нарисуйте график B(H) и объясните ход кривой. Как изменится график, если железный сердечник заменить медным? Объяснить различие в графиках.

11. Какое явление используется в работе № 17 для нахождения B? Запишите закон Фарадея. Сформулируйте закон Ленца.

РАБОТА № 18