III. Основные законы и соотношения

Явление, изучаемое в работе

 

Магнитная индукция — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля в данной точке пространства. Показывает, с какой силой магнитное поле действует на заряд, движущийся со скоростью.

 

Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин

 

Тесламетр - прибор (магнитометр) для измерения магнитной индукции (В) или напряжённости магнитного поля в неферромагнитной среде.

Датчик Холла - предназначен для измерения величины магнитной индукции на основе преобразования магнитной индукции в выходное напряжение.

Соленоид - это катушка индуктивности в виде намотанного на цилиндрическую поверхность изолированного проводника, по которому течёт электрический ток.

Сила тока - скалярная величина, численно равная заряду, протекающему в единицу времени через сечение проводника. Измеряется в Амперах (А).

Напряжённость магнитного поля - векторная физическая величина, являющаяся количественной характеристикой магнитного поля; это векторная величина, равная разности вектора магнитной индукции и вектора намагниченности. Измеряется в а/м.

Магнитная индукция — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля в данной точке пространства. Показывает, с какой силой магнитное поле действует на заряд, движущийся со скоростью. Измеряется в теслах (Тл).

 

III. Основные законы и соотношения

Закон Био-Савара-Лапласа:

,

где I – сила тока в проводнике, А;

d ` l – вектор, имеющий длину элементарного отрезка проводника и направленный по направлению тока,

`r – радиус вектор, соединяющий элемент с рассматриваемой точкой P.

 

Связь вектора магнитной индукции с вектором напряженности:

где m ₀ — магнитная постоянная ,

m — магнитная проницае­мость среды (безразмерная величина), показывающая, во сколько раз магнитное поле макротоков Н усиливается за счет поля микротоков среды.

Индуктивность соленоида

,

где Y – потокосцепление

I – сила тока в соленоиде, А;

Потокосцепление

Y = N_сBS,

где В – магнитная индукция в соленоиде, Тл;

S = p d ²/4 – площадь сечения соленоида, ;

 

 

IV. Схема установки

 

Рис.1: схема установки, где:

 

1 – измеритель индукции магнитного поля (тесламетр),

А – амперметр,

2 – соединительный провод,

3 – измерительный щуп,

4 – датчик Холла*,

5 – исследуемый объект (короткая катушка, прямой проводник, соленоид),

6 – источник тока,

7 – линейка для фиксирования положения датчика,

8 – держатель щупа.