Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Лабораторная работа №3





Изучение магнитного поля, создаваемого аппаратом «Полюс – 2»

Приборы и принадлежности: аппарат «Полюс – 2», индуктор - соленоид, миллиамперметр, лоток с железными опилками.

Цель работы: изучение интенсивности магнитного поля, создаваемого аппаратом «Полюс – 2» и области его распространения.

 

Магнитным полем называют вид материи, посредством которой осуществляется силовое воздействие на движущиеся электрические заряды (ток), помещенные в поле, и другие тела, обладающие магнитным моментом.

Для характеристики магнитного поля используем своеобразный «индикатор», на который реагирует магнитное поле. В качестве такого индикатора используем контур (рамку) с током. Опыт показывает, что на контур с током действует момент силы , зависящий от ряда факторов, в том числе и от ориентации рамки в магнитном поле.

Максимальное значение момента силы зависит от магнитного поля, в котором находится контур и от самого контура – силы тока , протекающего по контуру и площади , охватываемой контуром, т.е.

. (1)

Величину

(2)

называют магнитным моментом контура с током.

Магнитный момент – величина векторная. Для контура с током вектор направлен перпендикулярно плоскости контура и связан с направлением тока правилом правого винта (рис. 1), т.е.

(3)

Магнитный момент является характеристикой не только контура с током, но и многих элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов), определяя их поведение в магнитном поле. Единицей магнитного момента является ампер - квадратный метр ().

Магнитный момент элементарных частиц, ядер, атомов и молекул выражают в единицах, называемых атомным () или ядерным () магнетоном Бора.

Пропорциональность (1) можно записать следующим образом (рис. 2а):

, (3)

где коэффициент пропорциональности называется магнитной индукцией.

Из уравнения (3) следует, что

. (4)

Формула (4) определяет модуль вектора магнитной индукции .

Отношение для всех контуров будет одним и тем же, поэтому эта величина используется для количественной характеристики поля.

Вектор совпадает по направлению с вектором в положении устойчивого равновесия, т.е. когда (рис. 2б).

Единицей измерения магнитной индукции является тесла (Тл), часто используется более мелкая единица – миллитесла (мТл):

, 1Тл = 1000 мТл; 0,001Тл = 1 мТл.

Отношение магнитной индукции к произведению магнитных проницаемостей называют напряженностью магнитного поля и обозначают . Напряженность магнитного поля , как и магнитная индукция , является векторной величиной.

или .

Размерность напряженности магнитного поля:

.

Иногда пользуются другой единицей напряженности – эрстедом (эр):



.

Величину магнитной индукции поля соленоида можно определить с использованием следующего выражения:

, (5)

где , - длина соленоида, - число витков в соленоиде, - величина тока, проходящего по виткам соленоида.

Магнитное поле графически изображают с помощью силовых линий магнитной индукции, касательные к которым показывают направление вектора . Густота силовых линий, т.е. число силовых линий, проходящих через единичную поверхность контура, расположенную ортогонально по отношению к ним, равна модулю вектора .

Силовые линии магнитной индукции не имеют начала и конца, т.е. являются замкнутыми. Поля с замкнутыми силовыми линиями называются вихревыми.

Магнитный поток (это число силовых линий, пронизывающих всю площадь рассматриваемого контура) определяется выражением:

, (6)

где - магнитный поток, - площадь контура, - проекция вектора на направление нормали к площади контура (рис.3).

Единицей магнитного потока, согласно (6), является вебер (Вб): .

Более мелкой единицей магнитного потока является максвелл (Мкс):

Из формулы (6) видно, что магнитный поток может быть как положительным (), так и отрицательным ().

Из вышесказанного следует, что линии магнитной индукции, входящие в замкнутую поверхность, можно считать положительными, а линии, выходящие из замкнутой поверхности, можно считать отрицательными. Поскольку линии магнитной индукции являются замкнутыми линиями, то результирующий магнитный поток, проходящий сквозь замкнутую поверхность, равен нулю.





Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 312; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.