![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Теоретическая часть. Соленоидом называют катушку, состоящую из большого числа витков проволоки, намотанной на цилиндрическую поверхность или каркас квадратного сечения
Соленоидом называют катушку, состоящую из большого числа витков проволоки, намотанной на цилиндрическую поверхность или каркас квадратного сечения. Рассмотрим рисунок 5.1. Если диаметр витков значительно меньше длины соленоида, его называют длинным. При токе в обмотке внутри соленоида возникает однородное магнитное поле, линии магнитной индукции которого параллельны оси соленоида. Вне соленоида, вблизи его середины, индукция магнитного поля Величину магнитной индукции внутри соленоида можно подсчитать, применяя закон полного тока. Рисунок 5.1 – Схема соленоида
Обратимся к рисунку 5.2. Пусть замкнутый контур L охватывает проводники с токами I 1, I 2, ..., In. Мысленно разобьем контур L на большое число малых элементов Δ li, и для каждого из них найдем величину При Δ l i, → 0 это соотношение принимает вид:
где μ 0 = 4n∙ 10-7 Гн / м - магнитная постоянная. Это и есть закон полного тока, который читается так: циркуляция вектора магнитной индукции по замкнутому контуру L равна произведению магнитной постоянной μ 0 на алгебраическую сумму токов, охватываемых контуром. Найдем модуль вектора магнитной индукции в соленоиде. Для этого выберем замкнутый контур 1-2-3-4-1 так, чтобы стороны 1-2и 3-4 были параллельны вектору
На участке 1 - 2 Вl = В, поэтому
где L - длинна отрезка 1-2; I - сила тока в соленоиде; N - число витков, охватываемых контуром 1-2-3-4-1. Из соотношения (5.3) следует: В = μ 0 In, (5.4) где n = N∕ l – число витков соленоида, приходящихся на единицу его длины (на 1 м.). Из приведенного расчета следуем, что модуль вектора магнитной индукции в длинной катушке не зависит от формы витков, поэтому формула (5.4) применима и для катушки, витки которой имеют форму квадрата. Как раз такую форму имеют витки катушки, применяемой в данной работе. Измерения вектора магнитной индукции
Обратимся к рисунку 5.3. Известно, что в северном полушарии вектор
Суть метода состоит в следующем. Известно, что в магнитном поле Земли стрелка компаса устанавливается в направлении вектора горизонтальной составляющей Создадим поле, вектор магнитной индукции которого В = В 0tgφ (5.5) Таким образом, измерив угол отклонения стрелки φ по шкале компаса, можно определить вектор магнитной индукции исследуемого поля В.
|