LAIDININKO SU SROVE KURIAMO MAGNETINIO LAUKO TYRIMAS

J. Masaitis SS – 1/3Data: 2012 – 03 – 29Dėstytojai: V. Minialga

V.Virvickas

Darbo užduotis. Ištirti apskrita vija tekančios elektros srovės jos centre kuriamo magnetinio lauko indukcijos priklausomybę nuo srovės stiprio ir vijos simetrijos ašyje kuriamo magnetinio lauko indukcijos priklausomybę nuo atstumo iki vijos centro. Teorinė dalis. Svarbiausia magnetinio lauko charakteristika yra magnetinė indukcija. Ji skaitine verte lygi jėgai, su kuria vienalytis magnetinis laukas veikia 1 m ilgio tiesų laidą, statmeną magnetinės indukcijos linijoms, kai juo teka 1 A stiprio srovė. Magnetinės indukcijos SI vienetas yra tesla (T).Apskritos srovės kuriamo magnetinio lauko indukcija B yra lygi:

B = µµ0Inčia μB0B = 4π⋅10P-7P V⋅s/(A⋅m) – magnetinė konstanta, μ – aplinkos santykinė magnetinė skvarba (vakuumui μ ≈ 1). I - mūsų atveju lygus 0,5A; 1,0A; 1,5A. n – vijų skaičius lygus 1875(1/m) .

Aparatūra ir darbo metodas.. Darbo aparatūros principinė schema pavaizduota 3 paveiksle. Ją sudaro masyvaus stovo laikomas horizontalus optinis suolas 1 su paslankiais laikikliais. Pirmajame laikiklyje tvirtinamas žinomo spindulio R apskritas laidininkas 2, kuris prijungiamas prie srovės šaltinio 3. Prie laikiklio 4 pritaisytas magnetinio lauko indukciją matuojantis B-zondas 5, kuris sujungtas su teslametru 6. Zonde panaudotas Holo jutiklis.

Darbo rezultatai.n, m x, m I1 = 0,5A I2 = 1,0A I3 = 1,5A

B, mT B, mT B, mT1875 0,00 -1,50 -2,37 -3,40

-0,01 -1,51 -2,37 -3,39-0,02 -1,51 -2,37 -3,39-0,03 -1,49 -2,36 -3,37-0,04 -1,48 -2,33 -3,34-0,05 -1,44 -2,27 -3,25-0,06 -1,36 -2,13 -3,06-0,07 -1,12 -1,75 -2,53-0,08 -0,68 -1,06 -1,52-0,09 -0,29 -0,46 -0,70-0,10 -0,12 -0,21 -0,330,01 -1,50 -2,38 -3,400,02 -1,51 -2,39 -3,420,03 -1,50 -2,38 -3,410,04 -1,47 -2,34 -3,360,05 -1,44 -2,28 -3,280,06 -1,37 -2,16 -3,130,07 -1,26 -1,99 -2,860,08 -0,95 -1,53 -2,210,09 -0,49 -0,78 -1,200,10 -0,22 -0,35 -0,54

n – vijų skaičius (1875 1/m)Zondo padėtį tikrinome liniuote kas 10mm ir į lentelę surašėme gautus duomenis.

Kiekvienai srovės vertei išmatuojame magnetinio lauko indukciją B:Kai I = 0,5 A, tai B=1 × 4 π × 10−7 ×0,5×1875=1,1775 ×10−3 TKai I = 1,0 A, tai B=1 × 4 π × 10−7 ×1,0×1875=2,355× 10−3 TKai I = 1,5 A, tai B=1 × 4 π × 10−7 ×1,5×1875=3,5325× 10−3 T

-0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.150

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Bi=f(xi)

x, m

B, mT

Išvados. Mes ištyrėme vijos simetrijos ašyje kuriamo magnetinio lauko indukcijos priklausomybę nuo atstumo iki vijos centro ir pamatėm, kad artėjan į vijos dešinį (0,1m) ar kairį (0,1m) kraštą mažėja magnetinio lauko indukcija. Pvz: kai srovės stipris 1,5A, atstumą imame 0,05m, tai indukcija 3,28mT, jei atstumas – 0,1m tai indukcija 0,54mT. Taip pat pamatėme, kad yra magnetinio lauko indukcijos priklausomybė nuo srovės stiprio, imdami tris srovės stiprius 0,5A; 1,0A; 1,5A, visais trim atvejais didėjant srovės stipriui didėjo ir magnetinio lauko indukcija. Pvz: I=0,5A, tai B=1,1775 ×10−3T , kai I=1,5A, tai B=3,5325 ×10−3T

Literatūra:

1. Tamašauskas A., Joneliūnas S. Fizikos laboratoriniai darbai. – Kaunas: Technologija, 2004. – 1 dalis – 59-62psl.

2. Tamašauskas A., Vosylius J. Fizika. - Vilnius: Mokslas, 1989. - T.2. - P.76 - 80