Указания по технике безопасности. 1. Приборы питаются от сети 220 В

1. Приборы питаются от сети 220 В. Включение в сеть приборов должно производиться только в присутствии лаборанта или преподавателя.

2. Все корпусные клеммы приборов должны быть надежно заземлены, для чего должен применяться провод без изоляции

3. Напряжение сети 220 В измерять вольтметром нельзя. При измерении переменного напряжения можно измерять только напряжения тех источников, один полюс которых заземлен.

4. Запрещается работать в помещении одному.

Задание 1. Определение индукции магнитного поля в средней точке на оси соленоида на основе закона Био-Савара-Лапласа ис помощью датчика Холла.

1. Установите с помощью источника питания в соленоиде силутока I_с = 0, 3 А; 0, 4 А; 0, 5 А; 0, 6 А. Для каждого значения I_c определите теоретическое значение индукции В₀₁ по формулам (6) и (1). Число витков на единицу длины соленоида n = 16900 вит/м. Данные занесите в табл.1. Для заполнения таблицы определите такжеЭДС датчика Холла Δ φ по показаниям вольтметра. Определите индукцию В₀₂ по формуле (8), считая, что для данного датчика известна постоянная Холла r_Х = 4, 8·10^-5м³/Кл, толщина датчика h=1, 2 мкм, ток питания датчика I_д = 0.1 А. Значение индукции В₀₂ будем называть экспериментальным.

2. По данным табл. 1 постройте совмещенные на одном чертеже графики , .

Таблица 1

Задание 2. Зависимость индукции магнитного поля от координаты z (z – координата на оси соленоида, отсчитываемая от средней точки).

1. Установите силу тока в катушке соленоида I_с = 0, 5 А.

2. Перемещая шток с датчиком Холла вдоль оси соленоида с интервалом Δ z = 20 мм вдоль, измерьте ЭДС Холла. Данные занесите в табл. 2.

Таблица 2

3. По формуле (8) вычислите магнитную индукцию В для каждого фиксированного положения датчика, принимая, как и ранее, r_Х = 4, 8·10^-5м³/Кл, h=1, 2 мкм, I_д = 0.1 А. Данные занести в табл. 2.

4. Повторите измерения и расчеты по пп. 2-3 для нового значения I_с = 0, 75 А.

5. Постройте на одном чертеже два графика (для I_с = 0, 5 А и 0, 75 А) зависимости В/В₀= f (z), где В₀ – значение индукции в центральной точке на оси соленоида.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Сформулируйте закон Био-Савара-Лапласа. Пользуясь этим законом, дайте вывод формулы для напряженности магнитного поля на оси кругового витка с током.

2. Дайте вывод формулы для напряженности магнитного поля на оси соленоида (на расстоянии z от средней точки на оси).

3. В чем состоит эффект Холла?

4. Каковафизическая природа эффекта Холла?

5. Нарисуйте схему измерения напряженности магнитного поля в центре соленоида.

6. Нарисуйте схему измерения зависимости индукции магнитного поля от координаты наоси соленоида с применением датчика Холла.