Исследование индукции магнитного поля
Цель работы: Исследовать зависимость индукции переменного магнитного поля соленоида от силы тока и расположения катушки.:
Приборы и принадлежности: соленоид, измерительная катушка, генератор низкой частоты, вольтметр или осциллограф, соединительные провода, рабочая панель, компьютер и компьютерная программа «Открытая физика», миллиметровка размером А4.
В данном методе предлагается провести лабораторную работу с помощью компьютера.
Краткое теоретическое обоснование эксперимента:
Магнитным потоком ФB через поверхность площадью S называется сумма всех элементарных потоков через все элементы этой поверхности (интеграл по поверхности):
.
Электромагнитной
индукцией (ЭМИ) называется явление возникновения электрического поля при
изменении магнитного потока. Если в таком магнитном поле находится проводящий
замкнутый контур, то в контуре индуцируется электрический ток, электродвижущая
сила (э.д.с.), которого определяется законом Фарадея-Ленца: 
.
Обозначая
э.д.с. индукции символом eинд и используя закон
Ома для полной цепи, получим выражение для тока индукции 
, где R – сопротивление
контура.
Методика и порядок измерений.
В данной лабораторной работе используется компьютерная модель, в которой изменяющийся магнитный поток возникает в результате движения проводящей перемычки по параллельным проводникам, замкнутым с одной стороны (программа «Открытая физика», раздел «Электродинамика», модель «Электромагнитная индукция»).(рис.4.1)
Проводящая перемычка длиной ℓ движется со скоростью V по параллельным проводам, замкнутым с одной стороны. Система проводников расположена в однородном магнитном поле, индукция которого равна В и направлена перпендикулярно плоскости, в которой расположены проводники. Выражение для силы тока I в перемычке, если ее сопротивление R, а сопротивлением проводников можно пренебречь имеет вид:
. (4.1)
Рис. 4.1
Измерение и обработка результатов:
1. Зафиксируйте задаваемые преподавателем значения ℓ, R, B1 , и установив указанное в табл.4.1 значение скорости движения перемычки, занесите соответствующие значения силы тока I в таблицу 4.1.
2. Повторите измерения для двух других значений индукции магнитного поля В2 и В3, заданные преподавателем, и занесите их в табл. 4.1.
Таблица 4.1.
|
V(м/с) |
-10 |
-8 |
-6 |
-4 |
-2 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
B1= Тл I=….мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B2= Тл I=….мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B3= Тл I=….мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Постройте на одном листе графики зависимости тока индукции от скорости движения перемычки при трех значениях индукции магнитного поля.
4. Для каждой
прямой определите тангенс угла наклона по формуле 
.
5. Вычислите
теоретическое значение тангенса для каждой прямой по формуле 
. Результаты измерений занесите в таблицу
4.2 и сравнивая с предыдущими значениями tg(φ)эксп, сделать
выводы.
Таблица 4.2.
|
№ |
tg(j)ЭКСП (Ac/м) |
tg(j)ТЕОР (Ac/м) |
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
Выводы
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 654 986 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Виноградов Александр Борисович. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300 ч. — 1200 ч.
Мини-курс
2 ч.
Мини-курс
6 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.