Лабы 2 Семестр / 0207 Маликов Отчет Лабораторная работа №12
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра физики
ОТЧЕТ
по лабораторной работе №12
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ (закон полного тока)
Выполнил: Маликов Б.И.
Группа № 0207
Преподаватель: Шишкина М.Н.
Вопросы |
Задачи ИДЗ |
Даты коллоквиума |
Итог |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
Санкт-Петербург
2021
ПРОТОКОЛ НАБЛЮДЕНИЙ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №12
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ (закон полного тока)
Количество витков катушки: N = 400
Ток: I = 50 [мА]
Напряжение: U = 10 [В]
Радиус катушки: R = 13 [см]
Значение индуцированного напряжения: U = 68 [мВ]
Контур 1:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
U, мВ |
123 |
101 |
62 |
30 |
27 |
0 |
6 |
7 |
0 |
39 |
54 |
28 |
74 |
114 |
x |
8 |
8 |
8 |
11 |
14 |
17 |
17 |
17 |
17 |
14 |
11 |
8 |
8 |
8 |
y |
0 |
3 |
6 |
6 |
6 |
6 |
3 |
0 |
-3 |
-6 |
-6 |
-6 |
-3 |
0 |
Контур 2:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
U, мВ |
121 |
90 |
42 |
19 |
6 |
5 |
3 |
3 |
10 |
45 |
52 |
56 |
101 |
122 |
x |
8 |
9 |
11 |
14 |
16 |
18 |
18,5 |
18 |
17 |
14 |
12 |
10,25 |
8,5 |
8 |
y |
0 |
2 |
4 |
4,5 |
4 |
2 |
0 |
-3 |
-4,5 |
-6 |
-5,75 |
-5 |
-3 |
0 |
Выполнил: Маликов Б.И.
Группа №0207:
Преподаватель: Шишкина М.Н.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
1. Определим масштабные коэффициенты индукции (Тл/В) и напряженности (А/Вм) поля для данного макета:
По
формуле: B
= KB∙U
=> KB
=
;
KH
=
=
Вектор индукции магнитного поля в центре витка:
B
=
=
= 96,7 [мкТл] => KB
=
=
0,0014 [
]
=>
KH
=
=
1131,22 [
2. Рассчитайте значение циркуляции в области, где проводились измерения:
По формуле: H = KH∙U;
Для первого контура:
H1
=
1131,22∙123∙10-3
= 139,14 [
]
H8 = 1131,22∙7∙10-3 = 7,92 [ ]
H2 = 1131,22∙101∙10-3 = 114,25 [ ]
H3 = 1131,22∙62∙10-3 = 70,14 [ ]
H4 = 1131,22∙30∙10-3 = 33,94 [ ]
H5 = 1131,22∙27∙10-3 = 30,54 [ ]
H6 = 1131,22∙0 = 0 [ ]
H7 = 1131,22∙6∙10-3 = 6,79 [ ]
H9 = 1131,22∙0 = 0 [ ]
H10 = 1131,22∙39∙10-3 = 44,12 [ ]
H11 = 1131,22∙54∙10-3 = 61,09 [ ]
H12 = 1131,22∙28∙10-3 = 31,67 [ ]
H13 = 1131,22∙74∙10-3 = 83,71 [ ]
H14 = 1131,22∙114∙10-3 = 128,95 [ ]
Для второго контура:
H1 = 1131,22∙121∙10-3 = 136,88 [ ]
H2 = 1131,22∙90∙10-3 = 101,81 [ ]
H3 = 1131,22∙42∙10-3 = 47,51 [ ]
H4 = 1131,22∙19∙10-3 = 21,49 [ ]
H5 = 1131,22∙6∙10-3 = 6,79 [ ]
H6 = 1131,22∙5∙10-3 = 5,66 [ ]
H7 = 1131,22∙3∙10-3 =3,39 [ ]
H8 = 1131,22∙3∙10-3 =3,39 [ ]
H9 = 1131,22∙10∙10-3 = 11,31 [ ]
H10 = 1131,22∙45∙10-3 = 50,90 [ ]
H11 = 1131,22∙52∙10-3 = 58,82 [ ]
H12 = 1131,22∙56∙10-3 = 63,35 [ ]
H13 = 1131,22∙101∙10-3 = 114,25 [ ]
H14 = 1131,22∙122∙10-3 = 138,01 [ ]
Таким
образом, значение циркуляции вектора
магнитной индукции для первого контура:
22,57 [А]
Для второго контура:
22,91 [мА]
Iтеор=N∙I=400∙50∙10-3=20 [А]
Таким образом, сравнивая полученные результаты с измеренным значением тока в катушке, получаем, что значения приблизительно равны, что говорит о справедливости закона полного тока.
3. Выведем формулы для определения значений индукции и напряженности поля, а также их погрешностей:
△B
=
,
где △U=0,001
[В]; △x=0,01
[м]; △I
= 0,001 [A]
=> △B
= 14∙10-6
[Тл]
Bi = KB∙Ui =>
Для первого контура:
B1
=
0,0014∙123∙10-3
= (172,2
)∙10-6
[Тл]
B2
=
0,0014∙101∙10-3
= (141,40
)∙10-6
[Тл]
B3 = 0,0014∙62∙10-3 = (86,80 )∙10-6 [Тл]
B4 = 0,0014∙30∙10-3 = (42,00 )∙10-6 [Тл]
B5 = 0,0014∙27∙10-3 = (37,80 )∙10-6 [Тл]
B6 = 0,0014∙0 = 0 [Тл]
B7 = 0,0014∙6∙10-3 = (8,40 )∙10-6 [Тл]
B8 = 0,0014∙7∙10-3 = (9,80 )∙10-6 [Тл]
B9 = 0,0014∙0 = 0 [Тл]
B10 = 0,0014∙39∙10-3 = (54,60 )∙10-6 [Тл]
B11 = 0,0014∙54∙10-3 = (75,60 )∙10-6 [Тл]
B12 = 0,0014∙28∙10-3 = (39,20 )∙10-6 [Тл]
B13 = 0,0014∙74∙10-3 = (103,60 )∙10-6 [Тл]
B14 = 0,0014∙114∙10-3 = (159,60 )∙10-6 [Тл]
Для второго контура:
B1 = 0,0014∙121∙10-3 = (169,40 )∙10-6 [Тл]
B2 = 0,0014∙90∙10-3 = (126,00 )∙10-6 [Тл]
B3 = 0,0014∙42∙10-3 = (58,80 )∙10-6 [Тл]
B4 = 0,0014∙19∙10-3 = (26,60 )∙10-6 [Тл]
B5 = 0,0014∙6∙10-3 = (8,40 )∙10-6 [Тл]
B6 = 0,0014∙5∙10-3 = (7,00 )∙10-6 [Тл]
B7 = 0,0014∙3∙10-3 = (4,20 )∙10-6 [Тл]
B8 = 0,0014∙3∙10-3 = (4,20 )∙10-6 [Тл]
B9 = 0,0014∙10∙10-3 = (14,00 )∙10-6 [Тл]
B10 = 0,0014∙45∙10-3 = (63,00 )∙10-6 [Тл]
B11 = 0,0014 ∙52∙10-3 = (72,80 )∙10-6 [Тл]
B12 = 0,0014 ∙56∙10-3 = (78,40 )∙10-6 [Тл]
B13 = 0,0014 ∙101∙10-3 = (141,40 )∙10-6 [Тл]
B14 = 0,0014 ∙122∙10-3 = (170,80 )∙10-6 [Тл]
ВЫВОД
В ходе данной лабораторной работы были получены данные, на основании которых были рассчитаны значения циркуляции вектора магнитной индукции для каждого из контуров. При этом, сравнивая полученные значения с измеренным значением тока в катушке, можно прийти к выводу, что закон полного тока сохраняется. Значения расходятся, так как в результате выполнения лабораторной работы возможны ошибки при измерениях.
