Исследование магнитного поля цилиндрической катушки

Отчет о работе №4

” Исследование магнитного поля цилиндрической катушки”

Схемы соединений.

                            Образцовый соленоид

                                                                                                                               БГ             Градуировка

           К₂

                                       Цилиндрическая катушка

    А       Измерения

  +

            К₁

  –

Замечания преподавателя:

Цель работы:

Исследование распределения напряженности магнитного поля вдоль оси короткой цилиндрической катушки с электрическим током, как при отсутствии, так и при наличии ферромагнитного сердечника.

Данные установки:

Цилиндрическая катушка:

w=3450;

l=0,296 м;

d=0,069 м.

Образцовый соленоид:

w₁=604;

w₂=150;

d=0,057 м;

l=0,95 м.

Измерительная катушка:

w=200;

d=0,0107 м.

Магнитный пояс:

w’=2680 вит/м;

d=0,01 м.

Градуировка гальванометра:

Для градуировки гальванометра выбрали ток 1 А.

С измерительной катушкой: α = 53;

С магнитным поясом: α = 33

Теперь посчитаем С_ψмп и С_ψик, соответственно при измерении магнитным поясом и измерительной катушкой:

                 

Теоретический расчёт напряженности от х:

Для данного расчёта все значения берём для измерительной катушки, х будет изменяться от 0 до 24 см с шагом 3 см. Ток берём равный 1А.

Формула для вычисления теоретической напряжённости:

Экспериментальные данные:

1. Без сердечника.

Таблица измеренных значений:

Расчет напряженности производился по формуле:

График распределения напряженности в катушке без сердечника представлен на рис.1

2.  С ферромагнитным сердечником.

Таблица измеренных значений:

Расчет напряженности производился по формуле:

График по данной таблице представлен на рис.2

3.

Выводы:

Рассматривая, полученные графики при теоретическом и практическом расчёте мы можем сделать вывод, что они схожи, но с некоторой погрешностью. Это говорит о том, что работа выполнена вполне точно и теоретические расчёты тоже правильны. Некоторое расхождение теоретической и экспериментальной кривых при отсутствии стального сердечника может иметь, помимо неизбежных ошибок измерений, приборов и др.

Во второй части мы получили график, в котором обнаружили скачёк, это скачёк приходится на торцовую поверхность катушки. Здесь равны нормальные составляющие вектора магнитной индукцию. Так как на разделе двух сред, с разными магнитными проницаемостями, должны быть разны касательные составляющие вектора магнитной напряжённости.