5.1.2. Порядок выполнения упражнения 1

1) Подготовить установку к работе согласно описанию, прилагаемому к ней.

2) Собрать электрическую цепь в соответствии со схемой, изображенной на рис. 5.3.

Рис. 5.3

3) Установить катушки Гельмгольца на расстоянии 5 см друг от друга.

4) Датчик ДЭ с подставкой установить на поперечные полозья и расположить так, чтобы он находился посередине между катушками Гельмгольца.

5) Поворачивая датчик, добиться, чтобы оси катушек датчика и Гельмгольца совпали.

6) Нажав кнопку «Вкл», включить генератор ГСФ-1.

7) Оттянув кнопку «Сеть», включить осциллограф С1-125.

8) С помощью ручки «Частота» и кнопок множителей «х3», «х10», «х100» на панели генератора выбрать частоту пилообразного сигнала около 300 Гц (частоту высвечивает индикатор).

9) Переключателем «\дел» на канале А осциллографа выбрать цену большого деления 0,5 В\дел.

10) Ручкой «Уровень» на панели генератора выбрать выходной сигнал в пределах = 0,1 … 0,6 В (= 0,1 …0,6 А). Для этого размах пилообразного напряженияна экране осциллографа должен составить 2 … 12 маленьких делений.

11) Переключателем «\дел» на канале Б осциллографа выбрать такую цену большого деления, чтобы число делений между горизонтальными отрезками на экране осциллографа, соответствующими ЭДСи -, было около 10.

12) Умножив число делений между горизонтальными отрезками на выбранную цену деления на канале Б, определить напряжение = 2.

13) Произвести измерения при других четырех амплитудах(напряжениях) в пределах 0,1…0,6 А (0,1…0,6 В); внести полученные значения в табл. 5.1.2 и вычислить значения(= 0,5).

14) Отжав кнопку «Вкл», выключить генератор; нажав кнопку «Сеть», выключить осциллограф.

55

5.1.3. Задания к упражнению 1

(результаты вычислений внести в таблицы 5.1.2, 5.1.3)

1) Используя закон Ома, вычислить максимальную силу пилообразного тока при одном из значений напряжения, приложенного к катушкам Гельмгольца.

2) Учитывая, что вычислитьипри всех.

3) Построить график зависимости от.

4) Рассматривая катушки Гельмгольца как круглые проводники с током и используя формулу индукции магнитного поля на оси, получить выражение индукции посередине между катушками

5) По формуле, полученной в задании 4, вычислитьпри выбранном в задании 1 значении.

6) Используя определение калибровочного коэффициента, показать, что посередине между катушками

7) По формуле , полученной в задании 6, вычислить.

8) Учитывая пилообразную (линейную) зависимость силы тока от времени, получить выражение скорости изменения силы тока через периоди частотупилообразного тока:

9) Вычислить при выбранныхи.

10) Учитывая прямую пропорциональную зависимость индукции магнитного поля проводников с током от силы тока в контуре,

учитывая определение калибровочного коэффициента,

используя выражение скорости изменения силы тока, полученное в задании 7,

используя формулу закона Ома,

получить выражения скорости изменения индукции магнитного поля катушек Гельмгольца:

11) Используя выражение, полученное в задании 10, вычислить.

12) Используя определение потока индукции магнитного поля ,

формулу э.д.с. электромагнитной индукции,

56

выражение скорости изменения индукции магнитного поля катушек Гельмгольца, полученное в задании 10,

формулу площади круга,

получить выражения э.д.с. индукции в датчике:

13) Используя выражение, полученное в задании 12, вычислить расчетные значения э.д.с. в датчикепри всех(табл. 5.1.2).

14) Построить график зависимости оти сравнить его с опытной зависимостьюот.

15) Используя выражение, полученное в задании 12, и принимая, вычислить опытное значение калибровочного коэффициентапри= 300 Гц,= 0^о:

16) Оцените напряженность вихревого электрического поля , возбужденного изменяющимся со временем магнитным полем в эталонном датчике, принимая электрическое поле однородным:

Таблица 5.1.1

160	0,1 м	150	0,01 м	1 Ом		0о

Таблица 5.1.2

	1	2	3	4	5
, В
, В
, В
, В
, В

57

Таблица 5.1.3

Номер задания		1	5	7	9	11	15	16
Величина
Численное значение
Наименование единицы измерения