 |
Порядок выполнения работы.
|
|
|
|
1. Собираем электрическую схему, показанную на рис.1
2. Измеряем ток 
и напряжение 
при длинах проволоки 
м
3. Данные измерения записываем в таблицу 1.
Протокол лабораторной работы №14
Таблица 1
| 0,1 | 0,2 | |||
| |||||
 ,В
| |||||
| 
| 
| |||
  ,Ом
| 
| 
|
4. По данным измерениям рассчитываем 
по ф–ле (4) и определяем 
по формуле (1).
Вопросы для самопроверки к работе №14
1. Что такое электрический ток? Плотность тока?
2. Напишите формулу для сопротивления проводника.
3. Как зависит удельное сопротивление от температуры?
4. Чему равно сопротивление проводников при последовательном и параллельном сопротивлении?
5. Напишите закон Ома в дифференциальной форме; для участка цепи; для замкнутой цепи.
Список рекомендуемой литературы
1. Дмитриева В.Ф., Прокофьев В.Л. Основы физики. – М.: Высшая школа, 2009.
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2010.
Материально–техническое обеспечение
Установка для лабораторной работы по электричеству и магнетизму «Определение удельного сопротивления проводника».
Лабораторная работа № 15
«Определение напряжённости магнитного поля Земли
с помощью тангенс–гальвонометра»
Краткая теория
Магнитное поле образуется вокруг любого движущегося заряда, в частности вокруг проводника с током.
Свойства магнитного поля, образованного движущимся зарядами тождественны свойствам магнитного поля вокруг постоянных магнитов.
Основной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции 
, направление которого совпадает с касательными к магнитным силовым линиям.
|
|
|
Магнитные силовые линии поля, образованного проводником с током,
 | |||
 | |||
представляют собой концентрические окружности, которые лежат в плоскостях, перпендикулярных проводнику с током, с центром на проводнике. (см. рис.1). Направление силовых линий определяется правилом буравчика.
Физический смысл вектора , определяется из закона Ампера: на проводник с током , помещенный в магнитное поле, действует сила, равная:
(1)
– векторная запись закона Ампера, или
(2)
– скалярная запись. При 
(т.е. если магнитное поле однородно) закон Ампера можно записать так:
, откуда, при условии 
,
, (3)
т.е. вектор магнитной индукции определяется силой, действующей на проводник единичной длины, по которому течет ток силой в 1А.
Единицей измерения служит Тл (тесла), размерность которой определяется из формулы (3): 
.
Численное значение вектора магнитной индукции определяется из закона Био–Савара–Лапласа (для элемента тока dl). В векторной форме 
, в скалярной записи – 
(4)
где r – расстояние от элемента тока dl до т.А, где определяется элементарное значение dB магнитного поля, 
– угол между dl и r (рис. 1а);
– магнитная проницаемость среды; 
– магнитная постоянная.
Часто магнитное поле изучается в воздухе или вакууме и тогда рациональнее использовать для описания поля не , а вектор напряженности 
, который равен: 
, т.е. не зависящий от магнитных свойств среды.
Тогда закон Био–Савара–Лапласа для dH запишется в виде:
; (5)
Используя формулу (5) можно найти напряженность магнитного поля, образованного проводником с током любой конфигурации. Например, магнитное поле, образованное круговым током, описывается вектором , который в центре кругового тока направлен перпендикулярно плоскости круга. Численное значение 
получим, если учесть, что 
, 
.
; (рис 2).
Если поле образовано n– витками с током, то:
;
В случае, если поле образовано очень большим количеством витков N с током, намотанным на очень длинный каркас (т.е. образует соленоид), то для нахождения напряженности внутри соленоида используют закон полного тока: 
; с другой стороны: 
, тогда 
и 
, где N– полное число витков соленоида, 
– его длина; n– число витков соленоида на единице длины.
|
|
|
В любой точке над поверхностью Земли обнаруживается действие магнитных сил, земной магнетизм. В настоящее время существуют две гипотезы земного магнетизма:
1. Гипотеза, объясняющая наличие магнитного поля электрическими токами, циркулирующими на больших глубинах в жидком ядре Земли.
2.Гипотеза, основанная на предложении, что земная кора содержит в разных участках различное количество магнитных пород. Происхождение магнитного поля окончательно еще не выяснено.
Цель работы – определить горизонтальную составляющую магнитного поля Земли.
|
|
|
