Магнитное поле (Лабораторная работа № 11), страница 3

ОПЫТ № 5   
РАЗМАГНИЧИВАНИЕ СТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА НАГРЕВАНИЕМ.

Оборудование: универсальный трансформатор школьный, штатив универсальный, небольшой стальной гвоздь, тонкая нихромовая проволока, спиртовка, спички.

На универсальном штативе на тонкой нихромовой проволоке подвесьте небольшой гвоздь. Рядом со штативом поместите электромагнит (катушка на 120 или 220 В от универсального трансформатора, надетая на сердечник). Расположите приборы так, чтобы гвоздь слегка притягивался к выдвинутое концу ярма сердечника, не касаясь его (проволока должна составлять угол 30°-40° с вертикалью). Нагревайте гвоздь в пламени спиртовки или свечи. При определенной температуре он отделится от магнита; остыв, вернется в прежнее положение

Примечание: хорошей видимости опыта можно добиться с использованием теневой проекции.

ОПЫТ № 6

РАСПОЛОЖЕНИЕ МАГНИТНЫХ СТРЕЛОК ВОКРУГ ПРЯМОГО ТОКА И КАТУШКИ С ТОКОМ

Оборудование: источник тока (выпрямитель В-24М); модели для демонстрации спектров магнитного поля тока; реостат РПШ-5 (5 А, 15 Ом); графопроектор; соединительные провода.

Модели для демонстрации спектров магнитного поля прямого тока, кругового тока и соленоида  выпускаются для демонстрации в диаскопической проекции. Каждая из моделей представляет собой небольшой столик из прозрачного оргстекла, в котором укреплен исследуемый проводник. Концы провода подведены к двум зажимам, установленным на каждом столике. Модели рассчитаны на ток до 2 А. Для работы с моделями, нужен проекционный аппарат с приспособлением для горизонтального проектирования (оптическая скамья, графопроектор).

Подключите модель для демонстрации магнитного кругового тока к выпрямителю. Установите в цепи ток, равный 2 А (по амперметру выпрямителя). Выключите питание.

Насыпьте железные опилки на столик модели. Снова включите питание. Наблюдайте спектр магнитного поля прямого тока (железные опилки играют роль маленьких магнитных стрелок).

Проведите аналогичные опыты на модели для наблюдения спектров магнитного поля кругового тока и соленоида.

ОПЫТ № 7

УСИЛЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ КАТУШКИ С ТОКОМ

Оборудование: источник тока (выпрямитель В-24 М); катушка от разборного электромагнита; стрелка магнитная демонстрационная на поставке; короткий металлический стержень, подобранный в соответствии с размерами отверстия в катушке; ключ демонстрационный; провода соединительные.

Подключите катушку от разборного электромагнита к выпрямителю. Подайте на неё напряжение 2 В. Магнитная стрелка, установленная вблизи катушки поворачивается на некоторый угол. Поместите магнитную стрелку на достаточно большом расстоянии от катушки, но так, чтобы влияние катушки на стрелку ещё было заметным. При включении тока введите внутрь катушки железный сердечник. Отклонение стрелки при этом заметно меняется.

ОПЫТ №8

ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТОКА

Оборудование: индикатор индукции магнитного поля, гальванометр (от демонстрационного амперметра), звуковой генератор.

Исследование магнитного поля удобнее всего проводить при помощи специального магнитного зонда или индикатора индукции магнитного поля. Индикатор индукции магнитного поля предназначен для качественного сравнения модуля вектора магнитной индукции различных магнитных полей.

Схема прибора приведена на рисунке 4а, а общий вид – на рисунке 46.

На сердечник из периалоевой ленты намотаны две одинаковые обмотки L₁ и L₂ таким образом, что при пропускании по ним переменного тока от звукового генератора магнитные потоки всегда направлены навстречу и компенсируют друг друга. Поверх этих обмоток намотана обмотка L₃, Если составляющая вектора магнитной индукции внешнего магнитного поля вдоль оси ОО не равна нулю, то магнитные потоки, созданные катушками L₁ и L₂, не компенсируют друг друга, что обусловлено нелинейностью кривой намагничения. Это приводит к изменению магнитного поля и возбуждению ЭДС в катушке Lз Чем больше вектор индукции внешнего магнитного поля, тем больше ЭДС. Разумеется, что в конкретном маг

нитном поле ЭДС в катушке L₃ максимальна, когда направление оси ОО совпадет с направлением вектора магнитной индукции.

Подготовка к работе:

1.   Подключите выводы измерительной обмотки индикатора с маркировкой "Г" к зажимам переменного тока школьного демонстрационного гальванометра от амперметра.

2.  Подключите выводы обмотки возбуждения индикатора с маркировкой "ЗГ" к зажимам школьного генератора ГЗШ-63, соответствующим выходу для сопротивления нагрузки  600 Ом.