Электричество и магнетизм. Классификация измерительных приборов. Включение приборов в схему, страница 18

5. По формуле (10) вычислить значения напряженностей электрического поля Е, которые будут соответствовать расстояниям от оси соленоида r1, r2, r3, r4, r5, r6 и r7. Числовые значения расстояний указаны на лабораторной установке.

6. По данным табл. 2 построить график зависимости Е=f(r) . Вид этого графика показан на рис.6.

В) Построить зависимость напряженности вихревого электрического поля Е от частоты   изменения напряженности магнитного поля H при постоянной ее величине.

Для этого:

1. Установить переключатель П индикаторных катушек в положение L1.

2. Установить с помощью штока Ш подвижную индикаторную катушку L1 на середину соленоида (красная отметка на шкале).

3. Ручкой «НАПРЯЖЕНИЕ» на генераторе Г установить по амперметру А ток в соленоиде, величина которого указана на лабораторной установке.

4. Изменяя на генераторе Г частоту с помощью ручки «ЧАСТОТА», убедиться, что показания вольтметра изменяются. Затем, последовательно устанавливая частоты, указанные на лабораторной установке, снять показания ЭДС  на вольтметре V, результаты записать в табл. 3.

Таблица 3.

, Гц

, В

Е, В/м

Так как с увеличением частоты, задаваемой генератором Г, уменьшается ток в цепи соленоида из-за увеличения индуктивного сопротивления, то уменьшается и напряженность магнитного поля Н. Для поддержания постоянного значения величины Н необходимо с увеличением частоты поддерживать по амперметру А постоянной величину тока I в цепи соленоида.

5. По формуле (11) рассчитать значение напряженностей вихревого электрического поля Е внутри соленоида ДС, результаты записать в табл. 3.

6. По данным табл. 3 построить график  при H=const


Г) Определить зависимость напряженности вихревого электрического поля Е от величины напряженности магнитного поля Н при постоянной частоте  изменения магнитного поля.

Для этого:

1. Переключатель П индикаторных катушек поставить в положение L1.

2. Установить с помощью штока Ш подвижную индикаторную катушку L1 на середину соленоида (красная отметка на шкале).

3. Ручкой «ЧАСТОТА» на генераторе Г установить частоту, величина которой указана на лабораторной установке.

4. На генераторе Г ручкой «НАПРЯЖЕНИЕ» установить по амперметру А ток I в соленоиде в пределах, указанных на лабораторной установке, снять показания ЭДС на вольтметре V. Измеренные данные тока I и ЭДС  записать в табл. 4.

5. По формулам (11) и (13) рассчитать, соответственно, напряженности вихревого электрического Е и магнитного поля Н внутри соленоида. Результаты записать в табл. 4.

Таблица 4.

I, A

, B

Е, В/м

Н, А/м

6. По данным табл.4 построить график E=f(H) при .

IV. Содержание отчета

1. Рисунки 1, 2, расчетные формулы (10), (11) и (13).

2. Постоянные коэффициенты, указанные на лабораторной установке.

3. Таблицы результатов измерений и вычислений (табл. 1, 2, 3 и 4). Они должны быть заготовлены при подготовке к работе.

4. Примеры численного расчета одного из значений каждой определяемой величины.

5. Графики функций , ,  и .

6. Анализ результатов и выводы.

V. Вопросы для самопроверки

1. Что такое соленоид?

2. Сформулируйте теорему о циркуляции вектора  вихревого электрического поля.