Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
metodichka_po_labam.doc
Скачиваний:
22
Добавлен:
14.11.2019
Размер:
6 Мб
Скачать
☆

2. Измерение тока проводить до 20 мА. Порядок выполнения работы

Задание 1. Определение направления вектора магнитной индукции и построение линий одинакового направления.

1. Эксперимент проводится при выключенной установке.

2. Установить датчик в точке с координатой y=25 мм (x – произвольное).

3. Передвигая датчик параллельно оси OX, найти точку, в которой стрелка компаса 4 будет параллельна оси OX, то есть угол между магнитным моментом стрелки, параллельным , и осью OX равен нулю: φ=0. (Помните, что вектор магнитного момента стрелки направлен от её северного конца N к южному.) Записать координаты точки в таблицу 13.1.

4. Передвигая датчик влево, определить на прямой y=25 мм точки, в которых угол между стрелкой компаса и осью OX составляет углы φ=450, 900, 1350, эаписывая каждый раз координату x в таблицу.

5. Передвигая датчик вправо, повторить измерения по пункту 4 для углов φ=–450, –900, –1350.

6. Переставив датчик на линию y=50 мм, повторить измерения по пунктам 3- 5; затем то же для y=75, 100, 125 и 140 мм.

7. Установить датчик в точке с координатами x=25 мм, y=25 мм и медленно передвигая его параллельно оси OY до y=225 мм, найти в этом интервале все точки, в которых вектор магнитной индукции принимает направления, указанные в таблице 13.2. Записать соотвествующие координаты y.

8. Повторить действия пункта 7 для x=50, 75, 100, 125, 150, 170, 200, 275, 300, 330, 350, 375, 400, 425 и 450 мм.

9. Отметить на миллиметровке полученные точки; построить линии, соответствующие одинаковому направлению ; подписать, какому углу φ соответствует каждая линия.

Таблица 13.1

φ,

град.

N→S

135

90

↓

45

0

→

– 45

– 90

↑

– 135

y, мм

x, мм

25

50

75

100

125

140

Таблица 13.2

φ,

град.

N→S

225

180

←

135

90

↓

45

x, мм

–45

–90

↑

–135

–180

←

– 225

x, мм

y, мм

y, мм

25

–

–

–

275

–

–

–

–

50

–

–

–

300

–

–

–

75

–

–

–

330

–

100

–

–

–

350

–

125

–

–

375

–

–

150

–

400

–

–

–

170

–

425

–

–

–

200

–

–

–

450

–

–

–

Задание 2. Определение величины вектора магнитной индукции.

1. Установить датчик в точке с координатами x=250 мм, y=150 мм так, чтобы линия 90-90 на подставке совпала с осью OY, а линия 180-180 – с осью OX.

2. Ось ОО датчика должна быть перпендикулярна стрелке компаса. Для этого, поворачивая датчик вокруг вертикальной оси, линию NS указателя на подставке установить параллельно стрелке компаса. При этом угол α между и осью рамки ОО будет равен 900.

3. Регулятор 7 повернуть против часовой стрелки до упора.

4. Переключатель 8 направления тока установить в положение «вверх».

5. Включить установку в сеть.

6. Регулятором 7 установить силу тока через рамку датчика 2.4 мА.

7. Записать в табл. 13.3 отсчёт d по шкале датчика и силу тока I.

Внимание! 1. Следить, чтобы датчик не зашкалило! Оптимальный режим: датчик показывает отклонение 500÷800 дел.

Сила тока не должна превышать 20 мА.

Таблица 13.3

x=250 мм

φ=00, α=900

y, мм

150

125

100

75

50

25

I, мА

2.4

d, дел.

В, Тл

8. Переместить датчик параллельно оси OY в точку y=125 мм. Следить за правильной ориентацией датчика (пункты 1 и 2 задания 2).

9. Если показания датчика сильно выходят за пределы оптимального режима, увеличить ток. Записать d и I.

10. Повторить измерения по пунктам 8 и 9 для других значений координаты y (см. табл.13.3).

11. Уменьшить ток до минимального. Выключить установку.

12. По формуле (13.18) рассчитать индукцию магнитного поля для каждого измерения. Построить график зависимости B=f(y).

13. Установить датчик в точке с координатами x=160 мм, y=200 мм так, чтобы линия 90-90 на подставке была параллельна оси OY, а линия 180-180 – оси OX.

14. Переключатель 8 направления тока установить в положение «вниз».

15. Линия NS указателя на подставке должна быть направлена противоположно стрелке компаса 4 (так как для удобства измерений изменили направление тока в рамке). При этом α=900.

16. Установить силу тока 4.8 мА.

17. Записать d и I в табл. 13.4.

Таблица 13.4

y =200 мм

φ=00, α=900

x, мм

160

140

125

100

75

50

25

I, мА

4.8

d, дел.

В, Тл

18. Переместить датчик параллельно оси OX в точку x=140 мм. Следить за правильной ориентацией датчика (пункты 1 и 2 задания 2).

19. Если показания датчика сильно выходят за пределы оптимального режима, увеличить ток. Записать d и I.

10. Повторить измерения по пунктам 18 и 19 для других значений координаты x (см. табл.13.4).

11. Уменьшить ток до минимального. Выключить установку.

12. По формуле (13.18) рассчитать индукцию магнитного поля для каждого измерения. Построить график зависимости B=f(x).

Задание 3. Проверка закона Ампера.

а) При компенсаци током.

1. Переключатель 8 установить в положение «вверх». Включить установку. Установить силу тока около 4 мА.

2. Датчик поставить в точку с координатой x=250 мм в такое положение, чтобы отклонение стрелки было d≈600 дел.; при этом следить за правильной ориентацией датчика (см. пункты 1 и 2 второго задания), так, чтобы угол α=900.

3. Записать в табл. 13.5 значения d и I.

4. Повернуть датчик на угол γ=200; при этом α=700. Изменение положения стрелки датчика скомпенсировать изменением тока. Записать I .

5. Повернуть датчик в ту же сторону ещё на 100 (γ=300; α=600) и снова скомпенсировать изменение показаний датчика изменением тока. Записать I .

6. Повторить измерения по пункту 5 для остальных углов (см.табл.13.5).

Таблица 13.5

γ,

град.

α,

град.

d,

дел.

I,

мА

I. sinα, мА

(I. sinα)ср.,

мА

B,

Тл

ΔB,

Тл

0

90

20

70

30

60

40

50

45

45

50

40

55

35

60

30

7. Вычислить произведение Isinα для каждого угла. В соответствии с формулой (13.18), полученной из закона Ампера (13.12), это произведение должно быть постоянным для данной точки поля при одинаковом d.

8. Рассчитать среднее значение (I. sinα)ср. и по формуле (13.18) – индукцию поля B. Найти погрешность ΔB. Все полученные данные записать в табл.13.5.

б )Без компенсации током.

1. Датчик установить в точке с координатами: x=250 мм, y=150 мм.

2. Установить силу тока около 10 мА.

3. Следить за правильной ориентацией датчика: α=00 (пункты 1, 2 задания 2).

4. Записать в табл.13.6 значения d и I.

5. Повернуть датчик на угол γ=200; при этом α=700; записать d.

6. Повернуть датчик в ту же сторону ещё на 200 (γ=400; α=500), записать d.

7. Повторить измерения для других углов (см. табл.13.6). Выключить установку.

8. Рассчитать отношение , так как в соответствии с (13.18) оно должно быть одинаковым для данной точки поля. Рассчитать его среднее значение и по (13.18) определить B и погрешность ΔB.

9. Все полученные данные занести в табл.13.6. Сделать выводы.

Таблица 13.6

γ,

град.

α,

град.

d,

дел.

I,

мА

, дел.

ср.,

дел.

B,

Тл

ΔB,

Тл

0

90

20

70

40

50

45

45

55

35

60

30