Методика измерений. Для экспериментального исследования напряженности магнитного поля на оси соленоида в настоящей работе используется метод

Для экспериментального исследования напряженности магнитного поля на оси соленоида в настоящей работе используется метод, осно­ваний на явлении Холла. Если через проводящую пластинку поперечным сечением пропустить ток силой I и плотностью и поместить ее в поперечное магнитное поле с индукцией , то перпендикулярно векторам и создается электрическое поле напряженностью (рис. 14.4).

Возникающая при этом разность потенциалов (ЭДС Холла) пропорциональна величине тока и индукции магнитного поля:

, (14.13)

где – сила тока, протекающего по пластинке. (Подробнее вывод формулы (14.13) см. в лабораторной работе 2-15.)

Коэффициент пропорциональности называется постоянной Холла. В работе используется полупроводниковый датчик Холла марки X50I с управляющим током мА, поскольку постоянная Холла для полу­проводников значительно больше, чем для проводников.

Силовые линии магнитного поля на оси соленоида направлены вдоль оси, поэтому датчик Холла располагается на торце спе­циального штока, вставляемого в соленоид. Толщина датчика d в на­правлении магнитного поля равна 0.2 мм. Для измерения положения датчика внутри соленоида на боковой грани штока нанесена миллимет­ровая шкала.

При отсутствии магнитного поля ЭДС Холла должна быть равна нулю. Однако вследствие различных побочных явлений, например, недо­статочно точной установки выходных электродов датчика (точки А и С рис.14.4), измеритель­ный прибор может показать некоторую разность потенциалов даже при отсутствии тока в соленоиде. Для исключения погрешностей измерения проводят дважды при двух противоположных направлениях тока в соле­ноиде. Тогда . Однако в данной работе изменение направления тока в соленоиде не предусмотрено. Поэтому погрешность в определении указана на модуле ФПЭ-04.