6. Порядок выполнения работы

1. Измерительную катушку расположить на расстоянии 20 см от центра излучающей катушки вдоль ее оси.

2. Перед включением приборов в сеть убедиться, что переключатели диапазонов вольтметров стоят в положении, соответствующем максимальным пределам измерений, а регулятор выходного напряжения звукового генератора – в положении, соответствующем минимальному выходному напряжению.

3. Дать приборам время прогреться, а затем установить необходимое выходное напряжение генератора (как указано на установке).

4. В соответствии с указанием преподавателя включить в контур излучающей катушки конденсатор заданной емкости.

5. Плавно изменяя частоту генератора, получить максимальное значение тока I. Со шкалы генератора снять значение резонансной частоты f.

6. Меняя положение приемной катушки на оси z (на оси излучающей катушки), измерить напряжения U_x(x,z) и U_z(x,z) вольтметром 2 в 7 точках планшета по указанию преподавателя.

Форма 1

Расстояние z, см
Ux(z), B
Uz(z), B
Расстояние x, см
Ux(x), B
Uz(x), B

7. Расположить приемную катушку на оси х, выполнить измерения напряжения U_x и U_z в 7 точках планшета и занести напряжения в таблицу по форме 1.

8. Перемещая приемную катушку вдоль оси z при 7 значениях координат х, найти значения координат z, при которых напряжение U_z(x,z) обращается в ноль. Полученные значения х и z занести в таблицу по форме 2.

Форма 2

х, см
z, см

7. Вычисления и обработка результатов измерений

Разделить значения U_z(z) и U_z(x), взятые из таблицы по форме 1, на максимальное значение U_z(z) и построить графики зависимости величины от расстояния z (вдоль оси катушки) и величины от расстояния х (по нормали к оси). На эти же графики нанести теоретические значения и , вычисленные для точечного диполя, по формулам и .

Сравнить экспериментальные и теоретические зависимости, объяснить причины их отличия.

8. Контрольные вопросы

1. Что такое точечные электрический и магнитный диполи? Чему равны их дипольные моменты и ? Как они направлены?

2. Дать определения векторов напряженности электрического и индукции магнитного полей, векторов электрической индукции и напряженности магнитного поля.

3. По какому закону убывают с расстоянием поля точечного электрического и магнитного диполей?

4. Сформулировать закон электромагнитной индукции и правило Ленца. Что такое магнитный поток и потокосцепление?

Литература: [1], § 109,110, 119.

РАБОТА 33. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЗЕМНОГО МАГНЕТИЗМА