Теоретичні відомості. При вийманні котушки з магніту відбувається зміна магнітного потоку

При вийманні котушки з магніту відбувається зміна магнітного потоку. Згідно закону електромагнітної індукції ЕРС індукції виражається співвідношенням:

(1)

де N - кількість витків котушки, Ф - магнітний потік. За законом Ома для повного кола

, (2)

де і - миттєве значення сили струму, R - повний опір кола R=10⁴ Ом. Оскільки миттєве значення сили струму , то можна записати

(3)

інтегруючи, одержимо

(4)

де величина qR - повний магнітний потік, позначається буквою , q - кількість електрики, що індукується в рамці повним магнітним потоком, а тому .

Для визначення індукції магнітного поля постійного магніту на вхід мікрокулонометра приєднуємо котушку, виймаємо з неї постійний магніт (мал. 1), зміну магнітного потоку в котушці виражаємо через зміну індукції магнітного поля

Мал. 1

(5)

де - зміна індукції магнітного поля, S - площа перерізу котушки. Якщо котушка має N витків і індукція магнітного поля змінюється від деякого значення до нуля (), тоді виміряна кількість електрики при зміні магнітного потоку

(6)

звідки отримаємо шуканий вираз:

(7)

Підіймальна сила магніту визначається за формулою

Завдання:

1. Визначити індукцію магнітного поля штабового магніту.

2. Визначити і порівняти підіймальні сили магнітів.

Виконання роботи:

1. Зібрати вимірювальну установку. До входу мікрокулонометра приєднати вимірювальну котушку (див. мал. 1). Встановити чутливість 10 мКл на шкалу.

2. Магніт ввести у котушку до його середини, ввімкнути мікрокулонометр, вийняти магніт із котушки, зареєструвати отримане значення магнітного потоку.

3. Визначити площу полюсів магніту (а не котушки) і за формулою (7) обчислити індукцію магнітного поля постійного магніту.

4. Дослід проробити тричі, визначити середнє значення індукції магнітного поля досліджуваного зразка.

5. Визначити підіймальну силу магніту.

6. Результати вимірювань і обчислень занести до таблиці №1.

Контрольні запитання:

1. Пояснити явище електромагнітної індукції ___________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Чи залежить при витяганні магніту і котушки виміряна зміна магнітного потоку від швидкості витягання? __________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Розрахунки:

Висновок: __________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________