Лаба №14 по физике(2 семестр)
.docЦель работы: Экспериментальное и теоретическое изучение распределения магнитного поля вдоль оси соленоида.
Приборы и принадлежности: измеритель магнитной индукции РШ 1-10, стабилизированный блок питания ТЕС-88, соленоид, амперметр.
Ход работы.
Задача 1: измерение величины индукции магнитного поля вдоль оси соленоида.
-
Установим тумблеры «сеть» блока питания и измерителя магнитной индукции в верхнее положение, при этом загорятся сигнальные лампочки. Измеритель магнитной индукции прогреем 15 минут.
-
Установим шток на деление с отметкой 46 см.
-
Ручкой блока питания установим ток в соленоиде 0,4 А.
-
Перемещая шток на себя, измерим магнитную индукцию на оси соленоида для пометок, данные запишем в таблицу.
-
Проделаем п.4 для тока 0,5 А.
отметка на штоке |
46 |
45 |
44 |
43 |
28 |
13 |
12 |
11 |
10 |
0 |
1 |
2 |
3 |
18 |
34 |
35 |
36 |
37 |
|
1,03 |
1,21 |
1,24 |
1,26 |
1,37 |
1,31 |
1,27 |
1,14 |
0,83 |
|
1,20 |
1,42 |
1,45 |
1,46 |
1,61 |
1,54 |
1,49 |
1,33 |
0,93 |
-
Построим график зависимости величины магнитной индукции от расстояния до конца соленоида (ближний конец соленоида на отметке 10 см.).
Для тока 0,4 А:
Для тока 0,5 А:
-
Измерим магнитную индукцию в центре соленоида для 5 значений тока. Построим график зависимости (центр соленоида находится на отметке 28 см.).
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
|
0,90 |
1,37 |
1,83 |
2,30 |
2,68 |
Задача 2: Вычисление индукции магнитного поля соленоида.
-
По формуле , где
- магнитная постоянная,
- число витков на единице длины реостата,
- длина соленоида,
- расстояние на оси соленоида на котором определяется индукция (см. табл.),
- радиус соленоида
вычислим значение магнитной индукции вдоль оси соленоида.
-
Построить график зависимости и сравнить полученный результат с экспериментальной кривой.
По графикам видно, что полученный входе расчетов результат, пропорционален экспериментальной кривой, следовательно можно сделать вывод о том, что экспериментальные данные подтверждают теоретическую формулу.
-
Вычислим границы доверительного интервала:
-
Вычислим погрешность измерений:
Вывод: В ходе данной работы было проведено измерение магнитной индукции вдоль оси соленоида. Данные полученные входе эксперимента были сопоставлены с расчетами по теоретическим формулам и данное сопоставление показало, что расчеты пропорциональны, то есть результаты эксперимента подтверждают теоретические данные. В ходе эксперимента были приобретены практические навыки по использованию соленоида в магнитном поле. Все расчеты были проведены с надежностью и погрешностью . Таким образом можно сделать вывод о том что зависимость магнитной индукции от длинны стержня соленоида для различной силы тока есть величина пропорциональная.