Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
III. Обработка опытных данных
|
|
1. Рассчитайте значения относительно координаты " у" положения пробных катушек в случае соленоидов К1 и К2, полученные при измерениях; занесите их в табл. 2 и 4.
Таблица 2
| Х см | ||||||||||||
| У | 0, 16 | 0, 24 | 0, 32 | 0, 4 | 0, 56 | 0, 64 | 0, 72 | 0, 72 | 0, 8 | 0, 88 | ||
| 2a, мм | 6, 8 | 8, 2 | 8, 6 | 9, 2 | 9, 4 | 9, 4 | 9, 4 | |||||
| γ (у) | 0, 008 | 0, 075 | 0, 001 | 0, 01 | 0, 0175 | 0, 02 | 0, 002 | 0, 225 | 0, 025 | 0, 0275 |
| Х см | ||||||||||||
| У | 0, 96 | 1, 12 | 1, 2 | 1, 2 | 1, 2 | 1, 2 | 1, 2 | 1, 2 | 0, 72 | 0, 73 | 0, 74 | 0, 71 |
| 2a, мм | 9, 4 | 9, 6 | 9, 6 | 9, 6 | 9, 6 | 9, 6 | 9, 6 | 9, 6 | 9, 4 | 9, 4 | 9, 4 | 9, 4 |
| γ (у) | 0, 03 | 0, 035 | 0, 375 | 0, 375 | 0, 003 | 0, 375 | 0, 025 | 0, 0225 | 0, 01 | 0, 03 | 0, 0025 |
2. Для каждого измерения определите значение функции γ (у). Согласно (9), γ (у) = 2а (у)/2 u (0.5) Результаты расчетов для соленоидов Kj и К2 запишите соответственно в таблицы 2 и 4.
3. Рассчитайте параметр Ј для первого соленоида, запишите его величину в табл. 3. Радиус соленоида указан на установке.
4. Постройте по данным табл.1 графики теоретической зависимости γ (у) для обоих соленоидов. В тех же координатных осях нанесите экспериментальные точки для функций γ (у), взяв их из таблиц 2 и 4. Сопоставьте теоретические кривые с данными эксперимента.
5. (Производится, если выполнены измерения согласно п.7 раздела " Порядок выполнения работы"). Определите в вольтах значения амплитуды ЭДС индукции при положении пробной катушки в середине соленоида, ε о (0, 5), принимая во внимание, что ε о (0, 5) пропорциональна а(0, 5). Данные калибровки приведены на установке. Рассчитайте по формуле (10) величину параметра SN пробной катушки при трех значениях тока соленоида и определите его среднее значение < SN>. Число витков на единицу длины соленоида, n, указано на установке. Результаты расчетов запишите в табл. 3.
Таблица3
| № | Iэ А | 2а(0, 5), мм | Ε 0(0, 5), В | L см | 2 R см | Ј1 | n м -1 | SN м2 |
| 0, 5 | 12, 5 | 3, 3 | 0, 264 | 2792, 58 | ||||
| 33, 2 | 0, 5 | 60, 5 | 0.264 | 1196, 82 |
Таблица 4
| Х, см | 1, 0 | 2, 0 | 3, 0 | ||||
| У | 0, 16 | 0, 03 | 0, 05 | 0, 06 | 0, 1 | 0.166 | 0, 133 |
| 2а, мм | 0, 1 | 0, 4 | 1.2 | 2, 2 | 2, 4 | 2, 6 | 2, 6 |
| γ (у) | 0, 009 | 0, 015 | 0, 009 | 0, 019 | 0, 025 | 0, 003 |
| Х, см | ||||||
| У | 0, 15 | 0, 605 | 0, 83 | 0, 1 | 0, 183 | 0, 2 |
| 2а, мм | 2, 8 | 2.8 | 2, 5 | 2, 3 | ||
| γ (у) | 0, 0035 | 0, 4 | 0, 0045 | 0, 188 | 0.0015 | 0, 006 |
6. Погрешность определения экспериментальных значений функции γ (у) на участках соленоида, удаленных от его краев, рассчитайте по формуле
∆ γ /γ =2∆ а/а(0, 5)+2∆ х/L
Величину погрешности ∆ а примите равной 0, 5 мм, а погрешности ∆ х - 0, 5 см. У краев соленоида относительная погрешность измерения функции У(у) будет больше. Погрешность (II) выразите в процентах, результат занесите в табл. 2 и 4.
Погрешность определения параметра пробной катушки SN рассчитайте по формуле
∆ (SN)/< SN> =∆ ε 0(0, 5)/ε 0(0, 5)+∆ Iэ/Iэ=∆ а/а(0, 5)+ ∆ Iэ/Iэ (12).
Погрешность измерения силы тока ∆ Iэ определяется классом точности применяемого в работе амперметра; величину погрешности, ∆ а примите равной 0, 5 мм. Относительную погрешность (12) выразите в процентах, результат запишите в табл. 3.
IV. Техника безопасности при выполнении работы
1. Перед выполнением лабораторной работы проверьте надежность соединений всех элементов схемы, отсутствие оголенных участков проводов.
2. При выполнении работы не касайтесь руками обмоток соленоидов и клемм реостата, которые находятся под напряжением.
3. Не дергайте резко штоки с пробными катушками. Регулирование тока автотрансформатором и реостатом производите плавно.
V. Контрольные вопросы
1. Дайте определение индукции магнитного поля.
2. Какой формулой в системе СИ выражается связь между индукцией и напряженностью магнитного поля?
3. Напишите формулу закона Био-Савара-Лапласа, объясните смысл входящих в формулу величин.
4. Приведите формулу, определяющую значение индукции магнитного поля в центре кругового контура с током. Каково направление вектора индукции В?
5. От чего зависит величина магнитной аддукции на оси бесконечно длинного соленоида? Соленоида конечной длины?
6. Как направлено магнитное поле внутри и вне соленоида?
7. Сформулируйте цель лабораторной работы.
8. Сформулируйте закон электромагнитной индукции (закон Фарадея).
9. Объясните, почему теоретические кривые функции γ (у) и экспериментальные значения этой функции имеют для обоих соленоидов несколько различный вид.
VI. Литература
1. Савельев И. В. Курс общей физики, т. 2. М., Наука, 1982, §§40, 42, 47, 50, 61, 62.
2. Яворский Е.М., Детлаф А. А. Курс физики, т. 2. М._, Высшая школа, 1977, §§ 14.2, 15.I, I5.4, 15.5, 19.I.
|
|