Министерство образования и науки Российской федерацииФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образованияСанкт-Петербургский горный университетКафедра общей и технической физикиОтчет по лабораторной работе №4Исследование магнитных полей различной конфигурацииВыполнил: студент гр. ИГ-22-1 _________________ /дискуссия./ _{(подпись) (Ф.И.О)}Проверил: ____________________ / / _{(подпись) (Ф.И.О)}Санкт- Петербург20231.Цель работыИзмерение магнитной индукции полей, создаваемых проводниками с током различной конфигурации. Экспериментальная проверка закона Био–Савара–Лапласа.2.Краткое теоретическое содержаниеМагнитная индукция – силовая характеристика магнитного поля, проявляющаяся в том, что на движущиеся в магнитном поле заряды действуют силы.Магнитное поле – поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения; магнитная составляющая электромагнитного поля.Соленоид – катушка электрического тока, у которой длина обмотки многократно превышает её диаметр.Принцип суперпозиции заключается в том, что магнитное поле, создаваемое несколькими движущимися зарядами или токами, равно векторной сумме магнитных полей, создаваемых каждым зарядом или током в отдельности.Законы и соотношения, описывающие изучаемые процессы, на основании которых, получены расчётные формулы.Закон Био-Савара-Лапласа в скалярной форме:где: ????0 – магнитная постоянная, равная 4 ∙ ???? ∙ 10−7 [ Тл∙м А ];???? – сила тока, [????] = ????; ???????? – вектор, совпадающий с элементарным участком тока и направленный по току; ???? – радиус-вектор; ???? – угол между ???????? и ????;Схема установки

---

1 – измеритель индукции магнитного поля (тесламетр), А – амперметр, 2 -соединительный провод, 3 – измерительный щуп, 4 – датчик Холла, 5 – исследуемый объект (короткая катушка, прямой проводник, соленоид), 6 – источник тока, 7 – линейка для фиксирования положения датчика, 8 – держатель щупа. Основные расчетные формулы

1. 
   Формула расчёта магнитной индукции, создаваемой витком с током, : ,
   

где: – радиус поперечного сечения витка с током, ; — количество витков; – расстояние от центра витка по оси, .

2. 
   Формула для магнитной индукции, создаваемой короткой катушкой, : ,
   

где: — длина короткой катушки, = м; – радиус поперечного сечения короткой катушки, ; — количество витков короткой катушки; , .

3. 
   Формула для расчёта магнитной индукции, создаваемой в центре соленоида, : ,
   

где:

---

— количество витков соленоида; — длина соленоида, = м.

4. 
   Формула расчёта индуктивности соленоида, : ,
   

где: — потокосцепление, ; —площадь поперечного сечения соленоида, = м².Формула для расчета погрешностей косвенных измерений

1. 
   Абсолютная погрешность измерений индуктивности соленоида:
   

, где: – среднее значение индуктивности соленоида, ; – погрешность прямых измерений магнитной индукции соленоида, [ ] = Тл; – погрешность прямых измерений силы тока, [ ] = A; – среднее значение магнитной индукции соленоида, [ ] = Тл; – среднее значение силы тока, [ ] = А.Погрешность прямых измеренийB = 0,01 мТл;I = 0,025 A;L = 1 мм;Таблица измеренийТаблица 1Исследование магнитного поля витка с током ( = 4, = 0,03 м,

---

= 4 А)

	cм	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4
	мТл	0,01	0,02	0,02	0,05	0,07	0,011	0,18	0,24	0,28	0,26	0,19	0,13	0,07
	мТл	0,01	0,02	0,03	0,05	0,07	0,12	0,19	0,29	0,33	0,29	0,19	0,12	0,07

Таблица 1 (продолжение)

5	6	7	8
0,05	0,03	0,02	0,00
0,05	0,03	0,02	0,01

Таблица 2Исследование магнитного поля витка с током ( )

	A		0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4
	мТл	0,00	0,02	0,08	0,11	0,14	0,16	0,21	0,25	0,29
	мТл	0,00	0,04	0,08	0,13	0,17	0,21	0,25	0,29	0,33

---

Таблица 3Исследование магнитного поля короткой катушки с током ( = 300, = 0,03 м, = 4 А, =0,03 м)

	см	-10	-9	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2
	мТл	0,21	0,40	0,70	1,12	1,96	3,57	6,73	11,69	16,08	18,25	18,71	17,99	15,67
	мТл	0,62	0,83	1,15	1,64	2,42	3,74	5,97	9,67	14,94	20,21	22,47	20,21	14,94

Таблица 3 (продолжение)

3	4	5	6	7	8	9	10
11,15	6,37	3,45	2,12	1,21	0,71	0,42	0,24
9,67	5,97	3,74	2,42	1,64	1,15	0,83	0,62

---

Смотрите также файлы

• 1нса Егер шеберді радиусы 18 см те болса, оны 1500 центрлік брышына сйкес келетін доасыны зындыын есептеіз (1 балл).docx

• 2. жалпы ереже 1санды компаратордын зектілігі.docx

• Проблемное обучение.docx

• Почему я выбрала профессию педагога Ответ на этот вопрос очень прост для меня это не просто профессия или работа это призвание, состояние души, образ жизни.docx

• Контрольная работа по дисциплине Физическая культура Тема 10 студент 1 курса, гр. Эпс22 Номоконова К. С. Проверил Доцент кафедры бжд Звягинцева О. Ю.docx