Порядок выполнения работы. 3.1.Подготовка экспериментальной установки к работе

3.1.Подготовка экспериментальной установки к работе

3.1.1.Познакомиться с назначением органов управления генератора сигналов, используя приложение; осциллографа, используя техническое описание; с принципиальной электрической схемой набора объектов на плате, используя приложение.

3.1.2.Установить индукционный датчик на рейтере в центре соленоида l, совместив отметку с делением «310» шкалы.

3.1.3.Сигнальный кабель индукционного датчика подключить ко входу осциллографа.

3.1.4.Подключить одно гнездо соленоида 1 через сопротивление на плате R=1Ом к гнезду «1» генератора сигналов, а другое гнездо соленоида 1 через мультиметр, работающий в режиме измерения силы тока (или амперметр), к гнезду «2» генератора.

3.1.5.Включить осциллограф. Выбрать необходимый предел измерения силы тока. Выбрать режим измерения силы переменного тока. Включить прибор.

3.1.6.Подготовить генератор к работе. Для этого все регуляторы установить в среднее положение. Кнопки S₄ и S₅ отпустить, S₆ – нажать.

3.1.7.Включить генератор кнопкой S₇. Всем приборам дать прогреться в течение 5 минут.

3.2. Задание 1. Градуировка индукционного датчика

3.2.1.Установить частоту сигнала генератора около 100 Гц, а силу тока соленоида =50 мA.

3.2.2.На экране осциллографа наблюдать синусоидальный сигнал и измерить его амплитуду .

3.2.3.Увеличивая ток соленоида до 0,4 А через каждые 50 мA измерить значения э.д.с. . Полученные данные и занести в таблицу 1.

3.2.4.Повторить пункт 3.2.3. в обратном направлении, т.е. измерить значение , уменьшая ток соленоида от 0,4 А до 50 мA. Данные занести в таблицу 1.

3.2.5.Усреднить значение для каждого значения при прямом и обратном измерениях.

3.2.6.Вычислить индукцию магнитного поля в центре соленоида по формуле (4) и индукцию магнитного поля на оси бесконечно длинного соленоида по формуле (2).

3.2.7.Построить график зависимости э.д.с. датчика e_х от индукции магнитного поля : .

3.2.8.Из графика определить постоянную индукционного датчика , связывающую э.д.с. датчика и индукцию измеряемого магнитного поля соотношением .

Таблица 1

№ n/n	Ток в соленоиде , А	, мВ при увеличении тока соленоида	, мВ при уменьшении тока соленоида	, мВ среднее значение	, Тл	, Тл

3.3. Задание 2. Изучение распределение магнитного поля вдоль оси соленоида

3.3.1.Установить ток соленоида 0,2 А.

3.3.2.Перемещая датчик вдоль оси соленоида с интервалом 1см, измерить значение э.д.с. датчика . Датчик перемещать как внутри соленоида так и вне его. Данные и занести в таблицу 2.

3.3.3.По графику ( ) определить значения индукции магнитного поля соленоида, соответствующие каждому значению при различных значениях . Данные занести в таблицу 2.

3.3.4.Учитывая симметрию поля относительно центра соленоида, построить график зависимости величины индукции магнитного поля от расстояния вдоль оси соленоида относительно его центра.

3.3.5.Отметить границу соленоида на графике.

3.3.6.Сделать вывод об однородности магнитного поля в соленоиде конечной длины.

3.3.7.Показать на графике значение индукции магнитного поля бесконечно длинного соленоида.

Таблица 2

№ n/n	Положение датчика в соленоиде , см	Э.д.с. , мВ	Индукция магнитного поля вдоль оси соленоида , Тл

Контрольные вопросы

1. Дать определение вектора магнитной индукции магнитного поля. Указать единицы измерения индукции магнитного поля.

2. Изобразить силовые линии магнитного поля соленоида

3. Записать закон Био-Савара-Лапласа.

4. Записать формулу для расчета магнитного поля на оси соленоида конечной длины и бесконечно длинного соленоида.

5. Объяснить характер распределения магнитного поля вдоль оси соленоида, полученный в работе.