Синтез источников, создающих заданное распределение магнитного поля на отрезке прямой

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

кафедра ТОЭ

Отчет о лабораторной работе№5

«Синтез источников, создающих заданное

Распределение Магнитного поля на отрезке прямой»

Выполнил:

Студент гр. 3026/1:

  Трофимов И.В.

Проверил:

 Важнов С.А.

СПбГПУ

2005г

Целью работы является экспериментальное подтверждение возможности практической реализации заданного закона распределения магнитного поля на участке оси системы одинаковых круглых катушек с токами, а также ознакомление на этом примере с постановкой и путями решения задач синтеза теории электромагнитного поля.

Принципиальная схема установки

Таблица№1

Лабораторная установка включает три круглых, соосно расположенных катушки одинаковых размеров: R_max = 9,1 см, R_min = 7,1 см, R_ср = R₀ = 8,1 см и осевой толщиной 2,5 см (рис. 5.1). Обмотки катушек выполнены из медного провода и содержат каждая по w = 338 витков.

Проверка идентичности полей трех используемых в лабораторной установке катушек:

Bm1, Тл	Bm2, Тл	Bm3, Тл	Bm cp., Тл
7·10-4	7·10-4	7·10-4	7·10-4

Расчетное максимальное значение магнитной индукции для одной из катушек, равным  .

Экспериментальные данные:

вариант 1 таблицы№1

i1= 0,134 А  i2 = 0,134 А
B·103, Тл	x, мм
26	-70
27	-65
29,5	-60
31	-55
34	-50
36	-45
37	-40
39	-35
40	-30
41	-25
41.5	-20
42	-15
42	-10
42	-5
42	0
42	5
42	10
42	15
42	20
41	25
40.5	30
40	40
38.5	50
36	60
33	70
29	80
25	90
21	100
18	110

Далее строим полученную экспериментальным путем зависимость B₀(z) для двух катушке (вариант 1 таблицы№1), соответствующую условию d = Z₁₂ = R₀, а также

рассчитанную по формуле:  

Пример расчета для  x = 1 см:

вариант 2 таблицы№1

i1= i3 =0,15 А  i2 = 0,11 А
B·103, Тл	x, мм
47	-70
47	-65
47	-60
47	-55
47	-50
47	-45
47	-40
47.5	-35
48	-30
48	-25
48	-20
48	-15
48	-10
48	-5
48	0
48	5
48	10
48	15
48	20
48	25
47	30
46.5	35
46.5	40
46.5	45
46.5	50
46.5	55
46	60
45	65
44	70
43	75
41	80

На этом же рисунке построим зависимость B₀(z), полученную экспериментально для варианта 2 таблицы№1.