- •Определение момента инерции махового колеса и силы трения в опоре
- •Краткая теория
- •Теория метода и описание установки
- •Измерение и обработка результатов
- •Расчет погрешности
- •Краткая теория
- •Математический маятник
- •Теория метода
- •Порядок выполнения работы
- •Отчетная таблица
- •Расчет погрешности
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение момента инерции тела методом крутильных колебаний
- •Краткая теория
- •Выполнение работы
- •Расчет погрешности
- •К онтрольные вопросы
- •Литература
- •Краткая теория
- •1. Законы идеальных газов
- •Изотермический процесс
- •Изохорический процесс
- •Изобарический процесс
- •Адиабатический процесс
- •2. Теплоемкость газа
- •3. Первое начало термодинамики
- •Применение первого начало термодинамики Изотермический процесс
- •Изохорический процесс
- •Изобарический процесс
- •Адиабатический процесс
- •Степени свободы
- •4. Теория метода и описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Расчет погрешности
- •Контрольные вопросы
- •Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости Краткая теория
- •Поверхностная энергия жидкости
- •Описание установки и выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение удельного сопротивления металлов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Изучение термоэлектронной эмиссии
- •К раткая теория и описание установки
- •Измерение и обработка результатов измерений
- •1. Снятие анодной характеристики
- •2. Снятие температурной характеристики
- •3. Определение работы выхода
- •Контрольные вопросы
- •Градуировка термопары
- •Краткая теория
- •Законы Вольта
- •При соединении двух проводников, изготовленных из различных металлов между ними возникает контактная разность потенциалов, которая зависит только от их химического состава и температуры.
- •ТермоЭдс (явление Зеебека)
- •Теория метода и описание установки
- •Измерения и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли
- •Краткая теория
- •Магнитное поле Земли
- •Экспериментальная установка
- •Измерения и обработки результатов
- •Определение индуктивности катушки (коэффициента самоиндукции)
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Снятие петли гистерезиса ферромагнетика
- •Краткая теория Магнитное поле в магнетиках
- •Магнитные свойства твердых тел
- •Магнитные свойства атомов
- •Природа парамагнетизма
- •Природа ферромагнетизма
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Законы преломления света.
- •Описание установки. Методика измерений.
- •Порядок выполнения работы.
- •Литература.
- •Определение длины световой волны при помощи
- •Экспериментальная установка .
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы .
- •1. Закон Брюстера,
- •2. Поляризация при двойном лучепреломлении.
- •3. Поляроиды .
- •Закон Малюса
- •Законы теплового излучения .
- •Закон Стефана - Больцмана .
- •Фотоэлементы
- •Снятие вах фотоэлемента
- •Определение интегральной чувствительности фотоэлемента .
- •Проверка 1 закона фотоэффекта .
- •Литература
- •Лабораторная работа № 3.10
- •Измерение и обработка результатов.
- •Литература
Краткая теория
Магнитное поле возникает
только вокруг движущихся электрических
зарядов, например, вокруг проводника с
током. Основной характеристикой
магнитного поля является вектор магнитной
индукции
.
Для определения вектора магнитной индукции можно воспользоваться законом Ампера: на отрезок проводника с током силы I и длиной ℓ, в однородном магнитном поле с индукцией действует сила F, модуль которой равен
(1)
где α - угол между вектором и проводником с током.
Н
аправление
силы
определяется
по правилу левой руки (рис.1).
Таким образом, вектор магнитной индукции является силовой характеристикой магнитного поля и численно равен силе, действующей со стороны поля на единицу длины проводника, по которому течет электрический ток единичной силы и который расположен перпендикулярно к направлению магнитного поля.
Отсюда следует и физический смысл единицы измерения в СИ магнитной индукции - тесла (Тл).
Тесла - это индукция магнитного поля, которое действует на проводник с током 1 А и длиной 1 м, расположенный перпендикулярно полю, с силой 1 Н.
За направление вектора принимается направление, в котором устанавливается северный полюс магнитной стрелки.
Для наглядности магнитное поле удобно изображать с помощью силовых линий.
Магнитной силовой линией называется линия, касательная к которой в каждой точке совпадает по направлению с направлением вектора .
При изучении магнитных
полей оказывается удобным ввести в
рассмотрение, кроме индукции, еще одну
расчетную векторную величину, получившую
название напряженности магнитного поля
,
связанную вектором
соотношением:
(2)
где μ0 - магнитная постоянная, μ - относительная магнитная проницаемость.
Вектор - это вспомогательный вектор, не имеющий сколько-нибудь глубокого физического смысла. Однако во многих случаях он значительно упрощает изучение магнитного поля в магнетиках и обобщает некоторые важные закономерности на случай неоднородного поля.
Закон, с помощью которого описывается магнитное поле постоянного тока, носит название закона Био - Савара – Лапласа.
Этот закон читается так:
индукция магнитного
поля, создаваемая элементом тока
на расстоянии
от него, обратно пропорциональна квадрату
расстояния и прямо пропорциональна
величине элемента тока и синусу угла α
между векторами
и
(рис. 2), т. е.
(3)
Аналогичное выражение для напряженности можно записать, воспользовавшись уравнениями (2) и (3):
(4)
Заметим, что индукция зависит от магнитных свойств среды (зависит от ), в то время как от μ не зависит.
Закон Био-Савара-Лапласа является одним из основных в электромагнетизме и широко применяется для расчета магнитных полей.
В
качестве примера вычислим напряженность
магнитного поля в центре кругового
тока. В этом случае α = 90°, а I
и r
= R
имеют постоянные значения для участка
dℓ.
Поэтому в соответствии с формулой (4),
напряженность магнитного поля в центре
кругового тока равна:
(5)
