Измерение напряженности магнитного поля на оси короткой катушки, страница 3

3.Подготовить схему к измерениям. Для этого ключ P₁ на панели прибора поставить в положение “R₁”, а ключ P₂ в положение “Вкл”. Нажать кнопку K и отпустить. Измеренное миллиамперметром значение протекающего по катушке L₁ тока I₁ занести в таблицу 1. Ключом P₂ выключить схему и снова привести его в положение «Вкл.».

4.Установить измерительную катушку в нулевое положение (z=0). Нажать и отпустить кнопку «Пуск» микровеберметра. При этом должна погаснуть индикация полярности. Сразу же после нажатия кнопки «Пуск» с интервалом не более 1с (!) нажать кнопку K на модуле. На табло высветиться значение магнитного потока в милливеберах. Внести это значение в таблицу. Ключом P₂ выключить схему и снова перевести P₂ в положение «Вкл.».

Измерение магнитного потока повторить 3 раза, делая соответствующие записи в таблице.

5.Переместить измерительную катушку на расстояние 0,02 м от плоскости катушки L₁ и выполнить измерение магнитного потока, как указано в п.4. Повторить измерения для расстояний от 0,04 до 0,24 м с интервалом 0,02 м.

6.Повторить все измерения, указанные в пп.4 и 5 при тумблере P₁, переведенном в положение «R₂», т.е. при токе I₂ в катушке L₁.

Обработка результатов измерений.

            Вычислить среднее значение магнитного потока в данной точке оси

и по формуле   рассчитать среднюю напряженность магнитного поля в данной точке оси. Пользуясь данными таблицами, построить графики зависимости H_эксп=f(z) для двух значений токов: I₁ и I₂.

            Погрешность магнитного потока, измеренного в данной точке оси, равна

,

а абсолютная погрешность напряженности магнитного поля вычисляется методом максимальной ошибки

.

Окончательный результат запишем в виде

.

            Сравнить этот экспериментальный результат с напряженностью поля в тех же точках на оси катушки рассчитанной по формуле

,

где R - радиус катушки L₁, R =0,08 м;

      N - число витков катушки L₁, N=800.

            По полученным данным Н_теор построить график:

                                     Н_теор = f(y),

где y =R²/(R²+z²)^3/2.

Содержание отчета.

            1.Цель работы.

            2.Метод измерения, экспериментальные данные, расчетные формулы.

            3.Оценка погрешности полученных результатов.

4. Графики зависимостей Н_эксп(z) для двух значений токов I₁ и I₂ и Н_теор(y) на миллиметровой бумаге.

Контрольные вопросы

            1.Как определяется направление вектора магнитной индукции  и напряженность  в произвольной точке пространства?

2.Как используется закон Био-Савара-Лапласа в расчете магнитных полей?

3.Как измеряется магнитное поле в данной работе?

4.От чего зависит ток, возникающий в датчике (измерительной катушке)?