Лабораторная работа Э.5
ИЗУЧЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛЕНОИДА Цели работы 1) Определить индукцию магнитного поля внутри соленоида и катушки. 2) Сравнить экспериментальные результаты с расчетом.
Теоретическое введение Магнитное поле порождается движущимися зарядами и оказывает силовое воздействие на движущиеся заряженные объекты. Упорядоченное движение зарядов называют электрическим током. Таким образом, во-первых, токи создают магнитное поле и, во-вторых, в свою очередь магнитное поле действует на токи. Если сила тока I не изменяется (постоянный ток), то магнитное поле, порожденное таким током, также не изменяется во времени и называется стационарным (в противном случае – переменным). Одной из основных характеристик магнитного поля является вектор магнитной индукции В (Тл). Вектор В определяет величину и направление силы, с которой магнитное поле действует: а) на любой точечный заряд, движущийся со скоростью v в произвольной точке пространства, где есть магнитное поле:
б) на элемент длины dl линейногопроводника (достаточно малого поперечного сечения) с током I:
Здесь вектор dl направлен вдоль провода в направлении тока, квадратными скобками обозначено векторное произведение заключенных в них сомножителей. Закон Био – Cавара позволяет рассчитать величину и направление вектора индукции магнитного поля, созданного элементом тока
Здесь
Использование закона Био-Савара и принципа суперпозиции позволяет рассчитать значения индукции магнитного поля В приложении показано, что величина индукции
Здесь N – число витков катушки, l – ее длина, x – координата точки наблюдения на оси катушки, R – радиус катушки, Примерная картина структуры и величины магнитного поля внутри короткой и длинной катушек приведена на рис. 1. Если выполняется соотношение 2R
где
Если выполняется соотношение l
Из геометрических построений на рис. 1 следует, что
Подставляя (5) в (4), а (4) в (2), получаем окончательную формулу для
магнитной индукции на оси короткой катушки
Читайте также: А. Лабораторная установка Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|