Исследование магнитного поля цилиндрической катушки (Лабораторная работа № 31Н)

Исследовать характер изменения вектора напряженности магнитного поля  вдоль  оси x[= f(x)]. Определить значения  вектора  в 6 расчетных точках с координатами x= 0; 1/2D₁; D₁; D₂; 3/2D₂; 2D₂ при y= 0. Необходимые расчеты выполнить на ЭВМ (программа «LB31H»), результаты расчетов свести в табл. 31.3. По результатам расчетов построить диаграмму функции H = f(x).

5. Исследовать характер изменения вектора напряженности магнитного поля  вдоль  оси y(= f(y) ). Определить значения  вектора  в 6 расчетных точках с координатами y= 0; 1/4h; 1/2h; 3/4h; h; 1,5h; при x= 0. Необходимые расчеты выполнить на ЭВМ (программа «LB31H»), результаты расчетов свести в табл. 31.3. По результатам расчетов построить диаграмму функции H = f(y).

Т а б л и ц а  31.2

Т а б л и ц а   31.3

6. Исследовать зависимость индуктивности катушки L от ее длины h(L= f(h) ). Определить значения индуктивности катушки L для 6 расчетных точках с h= 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5от заданного значения при D₁ = const, D₂ = const. Необходимые расчеты выполнить на ЭВМ (программа «LB31H»), результаты выполненных расчетов внести в табл. 31.4. По результатам расчетов построить диаграмму функций L = f(h).

7.  Исследовать зависимость индуктивности катушки L от ее среднего диаметра D_ср=(D₁+D₂)/2 [L = f(D_ср)]. Определить значения индуктивности катушки L для 6 расчетных точках с D_ср = 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5от заданного значения при h= const. Необходимые расчеты выполнить на ЭВМ (программа «LB31H»), результаты выполненных расчетов внести в табл. 31.4. По результатам расчетов построить диаграмму функций L = f(D_ср).

Т а б л и ц а  31.4

8. Составить алгоритмы расчета (последовательность вычислительных операций) вектора напряженности магнитного поля  в произвольной точке n и индуктивности катушки L.

31.5.  Методические указания

1.  Ввиду симметрии магнитного поля катушки относительно осей координат графическую диаграмму магнитного поля ЭВМ строит только для 1/4 части плоскости сечения катушки.

2. Выберите на силовых линиях в заданных областях диаграммы три точки n₁, n₂ и n₃ и определите их координаты. Вводите поочередно в ЭВМ координаты выбранных точек и определите модуль и составляющие вектора напряженности магнитного поля   (Н_x , Н_y , Н) в выбранных точках. В выбранном масштабе нанесите векторы   и их составляющие Н_x , Н_y на диаграмму поля. При правильном построении диаграммы векторы  должны быть направлены по касательной к силовой линии поля.

3. Для исследования функции  H = f(x) при y = 0, поочередно вводите координаты выбранных точек в ЭВМ и определяйте для них вектор напряженности магнитного поля  .

4. Для исследования функции H = f(y) при x = 0, поочередно вводите координаты выбранных точек в ЭВМ и определяйте для них вектор напряженности магнитного поля .

5. Для исследования функций L= f(h) иL= f(D_ср) поочередно вводите в ЭВМ выбранные значения переменного параметра, сохраняя при этом неизменными другие данные, и определяйте соответствующие значения индуктив