Лабораторные работы. Электричество и магнетизм / Физика. Эл. ЛР. Измерение напряжённости постоянного магнитного поля

Цель работы: Определить горизонтальную составляющую напряжённости магнитного поля Земли; Измерить напряжённость магнитного поля постоянного магнита.

Приборы и принадлежности: Тангенс-гальванометр, миллиамперметр, однополюсный переключатель, реостат, источник постоянного тока (аккумулятор), короткий цилиндрический постоянный магнит.

ХОД РАБОТЫ:

1. Проверим, чтобы установка была собрана по заданной схеме.

2. Установим плоскость катушки тангенс-гальванометра параллельно стрелке. Повернём шкалу так, чтобы стрелка указывала на ноль.

3. Замкнув ключ, подберём реостатом такой ток, чтобы стрелка отклонилась на 10º.

4. Изменим направление тока переключателем и определим угол отклонения стрелки.

5. Аналогичные действия проделаем для получения углов 20…60º. Полученные результаты сведём в таблицу.

№ п/п	I
1	0,02	10	11	10,5	0,185	6,306*10-3	0,488*10-3
2	0,05	20	21	20,5	0,374	7,798*10-3
3	0,09	30	29	29,5	0,566	9,275*10-3
4	0,13	40	42	41	0,869	8,726*10-3
5	0,2	50	52	51	1,235	9,446*10-3
6	0,3	60	65	62,5	1,921	9,109*10-3

6. Определим горизонтальную составляющую напряжённости магнитного поля Земли.

;

;

;

;

;

;

;

;

.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Напишите закон Био-Савара-Лапласа.

Закон Био-Савара-Лапласа — физический закон определяющий вектор индукции магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током в замкнутом контуре.

Магнитное поле любого тока может быть вычислено, как векторная сумма (суперпозиция) полей, создаваемых отдельными элементарными участками токов.

Для тока, текущего по контуру (тонкому проводнику).

, где:

r – радиус вектор точки в поле.

μ₀ – магнитная постоянная.

2. Что называется индукцией магнитного поля?

Магнитная индукция — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой магнитное поле действует на движущийся заряд.

это такой вектор, что сила Лоренца, действующая со стороны магнитного поля на заряд q, движущийся со скоростью равна.

.

1 Тл = 104 Гс

3. Как связаны индукция, напряжённость и намагниченность в веществе?

Вектор намагниченности совпадает с направлением вектора напряженности и связан с ним линейной зависимостью.

, где

χ – магнитная восприимчивость.

.

.

Вектор магнитной индукции совпадает с направлением вектора напряженности и вектора намагниченности и пропорциональна их векторной сумме.

.

4. Найдите силу взаимодействия двух коротких постоянных магнитов, зная их магнитные моменты. Магниты расположены на большом, по сравнению с их размерами, расстоянии, их магнитные моменты ориентированы вдоль прямой, на которой расположены магниты.

;

;

;

.