Файл: Отчет по лабораторной работе исследование распределения магнитного поля, образованного прямым и круговым токами.doc
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 23
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
| |
| (наименование отделения / школы) |
| |
| (направление / специальность) |
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
| ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ, ОБРАЗОВАННОГО ПРЯМЫМ И КРУГОВЫМ ТОКАМИ |
| Э-20 |
| Вариант: | Э-20 |
| (номер вашего варианта) | |
| Дисциплина: | |
| | (наименование дисциплины) |
| Студент: | 3 | | |
| | (номер группы) | (фамилия, инициалы) | (дата сдачи) |
| Руководитель: | | | |
| | (должность, уч. степень, звание) | (фамилия, инициалы) | |
| Томск – | |
| (город, год) | |
Краткое теоретическое содержание работы
| Индукция магнитного поля – |
| силовая характеристика магнитного поля |
| Метод измерения индукции магнитного поля заключается в ... |
| данной работе проводиться на основе явления электромагнитной индукции |
Схема установки
| Обозначения: | |
| 1 – | Прямоугольный контур |
| 2 – | Круговой контур |
| 3 – | Прямолинейный контур |
| 4 – | гнезда |
| 5 – | Штепсельная розетка |
| А – | Амперметр |
| V – | милливольтметр |
| Тр – | Трансформатор |
Расчётные формулы
| 1. При измерениях: | |
| B = |  |
| где | |
| ε – | Действующее значение ЭДС |
| N – | Число витков в катушке |
| S – | Площадь сечения катушки |
| ω – | Циклическая частота переменного тока |
| 2. Для вычисления значений индукции магнитного поля в прямоугольном контуре и от отрезка прямого тока применяется формула: | ||
| B = |  | |
| где | ||
| μ0 – | Магнитная постоянная | |
| I – | Ток в проводнике | |
| φ1 – | Предел измерения угла, проводника конечной длинны | |
| φ2 – | Предел измерения угла, проводника конечной длинны | |
| a – | Расстояние от проводника до точки определения индукции магнитного поля | |
| 3. Для вычисления значений индукции магнитного поля в центре кругового контура применяется формула: | ||
| B = |  | |
| где | ||
| μ0 – | Магнитная постоянная(  ) | |
| I – | Ток в круговом контуре | |
| R – | Радиус кругового контура | |
Результаты измерений
1. Для прямоугольного контура
Таблица 1
| I (A) | 3.5*25=87.5 |
| r1 (см) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| ε (В) | 10.7 | 20.7 | 53.3 | 108.1 | 67.3 | 56.8 | 51.7 | 49.1 | 47.8 | 47.1 | 46.9 |
| B (Тл) | 0.001721 | 0.00333 | 0.008573 | 0.017 | 0.011 | 0.009136 | 0.008316 | 0.007898 | 0.007689 | 0.007576 | 0.007544 |
Таблица 2
| r2 (см) | 1 | 2 | 3 | 5 | 6 | 7 |
| ε (В) | 17 | 29.08 | 67.1 | 112.7 | 65.2 | |
| B (Тл) | 0.002734 | 0.004678 | 0.011 | 0.018 | 0.01 | 0.008509 |
2. Для кругового контура
Таблица 3
| I (A) | 3,6*22=79,2 |
| r (см) | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| ε (В) | 5.7 | 9.8 | 19.8 | 50.5 | 104.1 | 66.5 | 54.3 | 49.3 | 48.8 |
| B (Тл) | 0.000916 | 0.001576 | 0.003185 | 0.008123 | 0.017 | 0.011 | 0.008734 | 0.00793 | 0.00785 |
3. Для отрезка прямого тока
Таблица 4
| I (A) | 4,0*14=56 |
| r (см) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ε (В) | 4.3 | 6.3 | 9.3 | 13.8 | 22.8 | 48.1 |
| B (Тл) | 0.000691 | 0.001013 | 0.001496 | 0.00222 | 0.003667 | 0.007737 |
Обработка результатов
1. Графические зависимости
B = f(r1) (по данным таблицы 1)
 |
B = f(r2) (по данным таблицы 2)
 |
B = f(r) (по данным таблицы 3)
 |
B = f(r) (по данным таблицы 4)
 |
2. Сравните экспериментальные данные с расчётными:
| Прямоугольный контур | |
| Экспериментальное значение B в центре контура | Расчётное значение B в центре контура |
| 0.009136 | 0.00978 |
| Круговой контур | |
| Экспериментальное значение B в центре контура | Расчётное значение B в центре контура |
| 0.008123 | 0.01005 |
| Отрезок прямого тока | ||
| Расстояние от катушки до проводника (см) | Экспериментальное значение B | Расчётное значение B |
| 1 | 0.000691 | 0.000712 |
| 2 | 0.001013 | 0.001244 |
| 3 | 0.001496 | 0.001511 |
| 4 | 0.00222 | 0.00247 |
| 5 | 0.003667 | 0.00387 |
| 6 | 0.007737 | 0.0801 |
3. Оцените погрешность измерений в зависимости от класса точности приборов
| ΔI = | 0,025 Ампер |
| Δε = | 0,0025 Вольт |
Выводы
| В ходе работы были получены данные о напряженности магнитного поля с помощью измерительной катушки, проведена аналитическая и графическая обработка полученных данных. По графическим зависимостям ясно что при увеличении В(тл) растет в зависимости к приближению к центру контура, затем падает вниз при уменьшении напряжения на измерительной катушке, для графиков 1-2-3, для графика 4 для плоского контура при увеличении отдаления измерительной катушки от начала к концу напряжение возрастает на измерительной катушке исходя из этого в зависимости о расстояния В(тл) увеличивается плавно. Экспериментальные значения отличны от расчетных в следствии погрешности измерения. |