Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лаб.роботи 45,46,47.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
18.11.2019
Размер:
1.27 Mб
Скачать

4. Послідовність виконання роботи

На лабораторному стенді розташовані терези Ампера з постійним магнітом, джерело постійного струму, амперметр, реостат. Перед виконанням роботи, ознайомитись з технічним виконанням терезів Ампера. Зверніть увагу на конструкцію підводу струму до провідника через півосі терезів.

1. При вимкненому джерелі струму встановити терези в положення рівноваги. Для цього вздовж правого плеча коромисла необхідно пересувати балансуючу різноважку так, щоб кінець правого плеча встановився проти нерухомого покажчика 3 (рис. 45.7). Провести відлік по шкалі терезів, відлік (в поділках шкали) положення балансуючої різноважки і це значення занести в табл. 45.1. Повернути магніт так, щоб силові лінії його магнітного поля були перпендикулярні до провідника (встановити лімб повороту магніту на 90).

2. Ввімкнути джерело струму і встановити струм 0,2 А. Зверніть увагу на те, що провідник з струмом в магнітному полі опустився вниз (діє сила Ампера). Переміщаючи вздовж правого плеча рівноважку, добийтеся попередньої рівноваги терезів і в табл. 45.1. запишіть число поділок шкали терезів, які відповідають даній рівновазі.

3. Аналогічні вимірювання провести при послідовному збільшенні сили струму через кожні 0,1 А або 0,2 А (завдання дає викладач). Отримані експериментальні дані занести в табл. 45.1.

4. Такі ж самі вимірювання сили Ампера провести при інших кутах  між провідником і напрямом поля. Наприклад, 60, 45, 30, (завдання дає викладач).

5. Встановити кут  = 0 і переконатись, що на провідник із струмом в даному випадку сила Ампера не діє.

Таблиця 45.1

№ п/п

Сила струму, А

Поділки шкали терезів, n

=90

=60

=45

=30

1

2

3

4

5. Обробка експериментальних даних

1. Ціна однієї поділки шкали терезів відповідає навантаженню 40 мг, тобто 410-5 кг. Так, як F = mg, то при g = 9.81 м/с2, будемо мати результат, що ціна однієї поділки в одиницях сили становить 3.9210-4 Н. Тоді формула для розрахунку індукції магнітного поля прийме вигляд (45.11)

(45.11)

де n0 - число поділок шкали терезів при відсутності струму (умова рівноваги терезів, коли на провідник не діє сила Ампера); n - число поділок шкали терезів при дії на провідник зі струмом сили Ампера.

2. За формулою (45.11) розрахувати індукцію магнітного поля, підставляючи експериментальні значення струму в дослідах при різних кутах.

3. Похибки підраховуються за формулою похибок, яку виводять з (45.11).

Похибка n = 0.5, як половина ціни однієї поділки шкали терезів. Активна довжина провідника складається з 40 окремих провідників довжиною 25 мм. Похибка вимірювання довжини окремого провідника 0.5 мм, то загальна похибка L = 20 мм при загальній довжині провідника L = 1000 мм. Абсолютна похибка вимірювання сили струму І визначається за класом точності амперметра.

(45.12)

4. Побудувати експериментальні залежності сили Ампера від синуса кута між провідником і напрямом поля, так як це вказано на рис. 45.8.

Кожна залежність сили Ампера від синуса кута повинна відповідати сталому струму.

Побудова експериментальних залежностей проводиться з врахуванням похибок вимірювань. Побудувавши експериментальні залежності, проаналізувати, чи відповідають ці залежності закону Ампера.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

  1. Дати означення магнітного моменту контуру з струмом. Як визначається напрям вектора магнітного моменту?

  2. Дати означення індукції магнітного поля. Який фізичний зміст одиниці індукції магнітного поля 1 Тл?

  3. Дати означення силових ліній магнітного поля. Який вигляд мають силові лінії магнітного поля провідника зі струмом і як визначається їх напрям?

  4. Дати означення магнітного потоку. В яких одиницях вимірюється магнітний потік?

  5. Запишіть і поясніть теорему Гауса для магнітного поля. Яку основну властивість магнетизму встановлює ця теорема?

  6. Запишіть і поясніть формулу сили Ампера. Як визначити напрям сили Ампера. Навести приклади практичного застосування сили Ампера.

  7. Яка будова терезів Ампера?

  8. Яка послідовність виконання роботи?