Добавил:

GeniusX Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Томский Политехнический Университет

Предмет:

Физика

Файл:

ЛБ-4 1Б92 Кшинин И

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.09.2021

Размер:

646.85 Кб

Скачать

☆

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральноегосударственноеавтономноеобразовательноеучреждениевысшегообразования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙТОМСКИЙПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности

12.03.01 «Приборостроение»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТЫ № 4 Э-16 ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛЕНОИДА

по дисциплине:

Физика

Исполнитель:
студент группы	1Б92	ФИО	02.11.2020
		Кшинин Иван Бахтиёрович
Руководитель:		ФИО
		ФИО
преподаватель	Доцент	Грязнова Елена Николаевна

Томск – 2020

Оглавление
Задание:.......................................................................................................................................................	2
№1.................................................................................................................................................................	3
№2.................................................................................................................................................................	3
№ 3................................................................................................................................................................	4
№ 4................................................................................................................................................................	5
Вывод: .........................................................................................................................................................	6
P.S .............................................................................................................................................................	6

Э-16

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛЕНОИДА

Установка для измерения магнитного поля соленоида:

К	Кнопка
А	Амперметр
R	Потенциометр, реостат
3	Шкала
2	Измерительная катушка
1	Соленоид

Задание:

1.Собрать электрическую цепь включения соленоида. Включить милливольтметр.

2.Поместить измерительную катушку в центр соленоида и провести измерения ЭДС в измерительной катушке с помощью милливольтметра,

измеряя ток в соленоиде через 0.5 А реостатом R.

3.С помощью реостата R установить заданное программой значение тока на соленоиде (3А). Перемещая измерительную катушку вдоль оси соленоида провести измерения ЭДС через каждые 1 см.

4.По измеренные значениям ЭДС определить значения В и Н в каждой точке,

в которой производилось измерение.

5.Данные измерений занести в соответствующе таблицы.

№1

Собрали установку по схеме и провели успешный запуск. При 3А тока на катушке соленоида по миллиамперметру показания равны

0,2821 mV.

№2

Изменяя сопротивление реостатом на каждые 0.5 А, начиная с 1 ампера в соленоиде и снимаем показания с милливольтметра, занося в

0.1436/(0.0012*5000*3.14*2*50)амперметра не позволяют установить точное значение 0,5

значение бралось на глаз). Построим таблицу 1 по полученным данным и построим график 1

зависимости по таблице:

									Таблица 1

I(A)	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5

E-(V)	0,0942	0,1436	0,1897	0,2363	0,2835	0,3301	0,3761	0,4222	0,4711
	5*10-6	7.62*10-6	1*10-5	1.2*10-5	1.5*10-5	1.7*10-5	1.9*10-5	2.2*10-5	2.5*10-5
В(тл)	5*10-6	7.62*10-6	1*10-5	1.2*10-5	1.5*10-5	1.7*10-5	1.9*10-5	2.2*10-5	2.5*10-5
Н (A/M)	3.980	6.668	7.961	9.554	11.942	13.535	15.127	17.515	19.904

График 1

Напряжение

0,5
0,5
0,45
0,45										0,4711
0,4										0,4711

									0,4222
0,35									0,4222

								0,3761
0,3								0,3761

							0,3301
							0,3301
0,25
0,25						0,2835
						0,2835
0,2
0,2					0,2363
					0,2363
0,15
0,15				0,1897
				0,1897
0,1			0,1436
0,1			0,1436
0,05		0,0942
0,05		0,0942
0
0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5

Ток

								В степени х*10^7 График 2
	0				Ток
	0
	10
	20
	30
	40
	50
	60
	70
^7	80
	90
	100
В*10	110
	120
	130
	140
	150
	160
	170
	180
	190
	200
	210
	220
	230
	240	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5
		1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5
В=x*10^-7		50	76,2	100	120	150	170	190	220

№ 3

Выставляем заданное значение 3 А в соленоиде. Перемещаем измерительную катушку вдоль соленоида и замеряем значения mV и ЭДС каждые 1 см измерительной катушки. (таблица 2)

ЭДС, возникающая в катушке находится

по формуле: = − = , =; = √2 где −маскимальное значение индукции, S −сечение катушки (1.2 см), N −

число витков измерительной катушки (5000), −круговая частота переменного тока.

Значения таблицы взяты с прибора (милливольтметра)

Построим таблицу исходя из полученных данных. (таблица 2)

									Таблица 2

№	См	E(V)	№	См		E(V)	№	См	E(V)
1	0	0,2821	10	9		0,2784	19	18	0,0129
2	1	0,2819	11	10		0,2765	20	19	0,0079
3	2	0,2819	12	11		0,2730	21	20	0,0051
4	3	0,2818	13	12		0,2659	22	21	0,0037
5	4	0,2816	14	13		0,2444	23	22	0,0027
6	5	0,2814	15	14		0,2063	24	23	0,0021
7	6	0,2810	16	15		0,1184	25	24	0,0016
					4

8	7	0,2805	17	16	0,0470	26	25	0,0013
9	8	0,2797	18	17	0,0235	27	26	0,0011

№ 4

По ЭДС найдем значение индукции (В) и напряженность магнитного поля (Н) в

каждой из точек. Значение индукции находится по формуле: B =

; =

, =

√2

2 , = 50 Гц; =

; = 1.2 см ; = 5000 ; Пример: на 6 см =

0.012 5000 3.14 2 50

0.2810

= 1.491507−5

0.012 5000 2 3.14 50

Зная индукцию, можно найти и напряженность магнитного поля: =

, 0

= 4 10−7

Гн

−5

0.00001496

Пример: на 1см Н =

1.496 10

= 11.91

−7

0.00000001256

(4 3.14) 10

Из полученных данных построим общую таблицу 3:

										Таблица 3

I (A)	№	См	E (V)	В (Тл)	Н	№	См	E (V)	В (Тл)	Н

3	1	0	0,2821	1.497*10-5	11.918	15	14	0,2063	1,095*10-5	8.718

	2	1	0,2819	1.496*10-5	11.910	16	15	0,1184	6,284*10-6	5.003

	3	2	0,2819	1.496*10-5	11.910	17	16	0,0470	2,494*10-6	1.985

	4	3	0,2818	1,495*10-5	11.902	18	17	0,0235	1,247*10-6	0.992

	5	4	0,2816	1,494*10-5	11.894	19	18	0,0129	6,847*10-7	0.545

	6	5	0,2814	1,493*10-5	11.886	20	19	0,0079	4,193*10-7	0.333

	7	6	0,2810	1,491*10-5	11.871	21	20	0,0051	2,707*10-7	0.215

	8	7	0,2805	1,488*10-5	11.847	22	21	0,0037	1,963*10-7	0.156

	9	8	0,2797	1,484*10-5	11.815	23	22	0,0027	1,433*10-7	0.114

	10	9	0,2784	1,477*10-5	11.759	24	23	0,0021	1,114*10-7	0.088

	11	10	0,2765	1,467*10-5	11.679	25	24	0,0016	8,492*10-8	0.067

	12	11	0,2730	1,449*10-5	11.536	26	25	0,0013	6,900*10-8	0.054

	13	12	0,2659	1,411*10-5	11.234	27	26	0,0011	5,838*10-8	0.046

	14	13	0,2444	1,297*10-5	10.326

Построим график 2 зависимости исходя из общих данных таблицы 3 (В (Тл) возведены под степень 10-3): [P.S]

График 3

Вывод:

Входе лабораторной работы провели измерение ЭДС в измерительной катушке, с шагом тока в 0.5 А, занесли в таблицу и построили зависимость V от A. Провели измерение ЭДС измерительной катушки перемещая ее вдоль оси соленоида с шагом 1 см, занесли в таблицу и с помощью полученных данных нашли значения В и Н в каждой из измеренных точек и построили график зависимости В от длины введения измерительной катушки в соленоид.

Витоге при увеличении тока в задании №2 на каждые 0.5 А с помощью реостата, напряжение на измерительной катушке увеличивается. В задании №3 при 3 А, измерили напряжение каждые 1 см и напряжение в измерительной катушке падает в зависимости от увеличения введения измерительной катушки в соленоид в итоге при 0 см E=0,28, а при 26 см E=0,001. Также Н уменьшается в зависимости от уменьшения В и E.

P.S

Графики не получилось сделать нормально (речь о графике 3, а из-за это не стал строить и 4 В от Н, пример график 2 там возвел под общую степень 10-7), так как Excel не понимает настолько мелкие числа, а если возвести под одну степень там они будут слишком большие и график получится нагромождённым. Поэтому второй график сделан в Фотошопе и линия там должна быть якобы не прямой, а плавной дугообразной, а потом резко упадет начиная с 16 см.

В stud.lms.tpu.ru нет шаблона для его заполнения, но вы вроде говорили на практике чтобы каждый делал сам, так что просто пишу это чтобы не было непонимания может у меня не хватает какого-то графика (графика да В от Н и Е) или таблицы, так что я делал постепенно делая и заполняя те таблицы которые логически можно воткнуть в работу. Хотя таблица 2 вроде как лишняя получилась, но я шел по стадиям выполнения так что так получилось.

Соседние файлы в папке Грязнова

#
15.09.2021158.21 Кб9Лб 7 Тепловое ИП.doc
#
15.09.2021412.61 Кб12ЛБ-3 Кшинин И 1Б92 (2).pdf
#
15.09.2021595.46 Кб14ЛБ-3 Кшинин И 1Б92.doc
#
15.09.2021412.61 Кб8ЛБ-3 Кшинин И 1Б92.pdf
#
15.09.2021167.29 Кб14ЛБ-4 1Б92 Кшинин И.docx
#
15.09.2021646.85 Кб15ЛБ-4 1Б92 Кшинин И.pdf
#
15.09.2021375.27 Кб18ЛБ-5 1Б92 Кшинин И (2).pdf
#
15.09.2021375.27 Кб10ЛБ-5 1Б92 Кшинин И.pdf
#
15.09.202142.69 Кб12ЛБ-6 Переделанный.docx
#
15.09.202161.47 Кб18ЛБ-7 Кшинин Иван 1Б92.docx
#
15.09.2021281.78 Кб8ФИЗИКА ДП Сила Лоренца Кшинин Иван.docx