Электричество и магнетизм. Классификация измерительных приборов. Включение приборов в схему, страница 17

Катушку L₁ можно перемещать вдоль оси соленоида и измерять напряжённость переменного магнитного поля Н. Положение катушки L₁ меняется штоком Ш, на котором установлен указатель У расстояния x от начала соленоида ДС. Расстояние обозначено на шкале в сантиметрах. Посередине соленоида ДС, перпендикулярно его оси, установлены неподвижные индикаторные катушки L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ и L₇, радиусы которых соответственно равны r₂, r₃, r₄, r₅, r₆ и r₇. Числовые значения радиусов катушек указаны на лабораторной установке. Устанавливая переключатель П в соответствующие положения, можно измерить с помощью вольтметра V ЭДС , наведённую в соответствующей катушке, и по формуле (10) вычислить напряжённости вихревого электрического поля Е вне соленоида соответственно на расстояниях r₂, r₃, r₄, r₅, r₆ и r₇.

Рис. 7

Если подвижную индикаторную катушку L₁ расположить также посередине соленоида ДС, то получим набор индикаторных катушек, которые позволят измерить зависимость напряженности электрического поля E от расстояния до оси соленоида (рис. 6).

III. Порядок выполнения работы

На рабочем месте ознакомиться с лабораторной установкой, записать в отчёт данные, указанные на ней. Убедиться, что генератор Г и вольтметр V включены.

А) Снять зависимость напряжённости Н переменного магнитного поля от расстояния вдоль оси соленоида.

Для этого:

1. Установить переключатель П индикаторных катушек в положение L_1.

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

З. На генераторе Г ручкой «НАПРЯЖЕНИЕ» установить ток в соленоиде, величина которого указана на лабораторной установке.

4. С помощью штока Ш установить подвижную индикаторную катушку L₁ в крайнее левое положение. При этом указатель У на шкале Ш_к должен показывать нулевое значение.

5. Снять на вольтметре V показание ЭДС, результат записать в табл.1.

Таблица 1.

x. см
, В
H, А/м

6. Перемещая катушку L₁ из крайнего правого положения с шагом 1,5 - 2 см, каждый раз проводить аналогичные измерения ЭДС в различных точках на оси соленоида ДС. Результаты измерений записать в табл. 1.

7. По данным табл. 1 построить график . Указать на графике интервал значений x, в пределах которого  имеет постоянное значение.

8. По формуле (13) вычислить значение напряженности магнитного поля Н в пределах этого интервала (однородное поле), а также в крайнем левом и правом положении индикаторной катушки  L₁.

Результаты записать в табл. 1.

Б) Снять зависимость напряженности Е вихревого электрического поля от расстояния  r  до оси соленоида.

Для этого:

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

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

З. На генераторе Г ручкой «НАПРЯЖЕНИЕ» установить ток в соленоиде, величина которого указана на лабораторной установке.

Таблица 2.

П	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7
r, см
, В
Е, В/м

4. Устанавливая последовательно переключатель П индикаторных катушек в положение L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ и L₇, снимать показания ЭДС  на вольтметре и результаты записывать в табл. 2.