3 Підготовка до роботи

3.1 Ознайомитись з інструкцією.

3.2 Опрацювати теоретичний матеріал за темою роботи

3.3 Навчитись використовувати закон Біо-Савара-Лапласа для визначення напруженості магнітного поля нескінченного та обмеженого провідника зі струмом.

3.4 Відповісти на контрольні питання.

3.5 Продумати методику виконання роботи.

3.6 Ознайомитись з правилами оформлення звітів і підготувати бланк звіту по даній роботі

4 Інструменти, обладнання і прилади

Лабораторний макет, калькулятор.

5 Завдання

5.1 Провести вимірювання та розрахувати магнітну індукцію та побудувати відповідні графіки залежності.

5.2 Написати висновки та відповісти на контрольні запитання.

6 Питання вхідного контролю

6.1 Що таке магнітне поле?

6.2 Назвіть джерела магнітного поля.

6.3 Запишіть закон Біо-Савара-Лапласа та поясните фізичний зміст величин, які входять у нього вхідних (використовуйте для цього малюнок).

7 Хід роботи

7.1 Запустіть, двічі клацнувши мишею, віртуальний експеримент «Магнітне поле прямого струму». Виберіть режим "Силові лінії". Всі експерименти необхідно виконувати при встановленому прапорці «Силові лінії».

7.2 Зачепивши мишею, переміщайте движок регулятора струму. Зафіксуйте величину струму I₁, зазначену в таблиці 1 для вашого варіанту.

7.3 Переміщаючи мишею «руку» поблизу проводу, натисніть ліву кнопку миші на відстані r = 2 см до осі проводу (значення відстані r зазначені в таблиці 2).

7.4 Запишіть значення величини індукції магнітного поля B₁ у таблицю 2.

7.5 Встановлюючи відстані від осі проведення 4, 6, 8 і 10 см, виміряйте величину індукції магнітного поля B₁ і запишіть отримані значення в таблицю 2.

7.6 Повторите виміри для трьох інших значень струму з таблиці 1.

Таблиця 1.

Значення величини струму (не перемальовувати).

Таблиця 2.

Результати вимірів магнітної індукції

Обробка результатів вимірів

1. Обчисліть та запишіть у таблицю 2 значення для другого рядка (зверніть увага на розмірності величин у рядках).

2. Побудуйте на одному аркуші графіки залежності індукції магнітного поля (B) прямого провідника зі струмом від зворотної відстані (1/r) від осі провідника для кожного струму.

3. Визначите магнітну постійну (для кожного графіка), використовуючи формулу

, (4)

де I_i - величина сили струму, і - приріст функції та аргументу для цього струму.

4. Обчислите середнє значення магнітної постійної, абсолютну та відносну похибки.

5. Запишіть результат визначення величини магнітної постійної та порівняєте його з табличним значенням.

6. Проаналізуйте графіки.

8 Питання вхідного котрорлю:

8.1 Намалюйте силові лінії (із вказанням їхніх напрямків) і запишіть формулу обчислення магнітної індукції для магнітного поля: а) прямого провідника з струмом; б) кругового витка (контуру) зі струмом у центрі витка.

8.2. Сформулюйте принцип суперпозиції для магнітних полів.

8.3. Задача. Нескінченно довгий провідник утворює круговий виток, дотичний до провідника. По проводу йде струм I = 5 А. Знайти радіус витка, якщо напруженість магнітного поля в центрі витка Н = 41 А/м.