Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Электромагнетизм_Журнал_Отчетов

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
22.05.2015
Размер:
268.09 Кб
Скачать

В

= µ0 (Ic )1кр N =

= ____ Тл;

1кр

4R2 + L2

 

 

 

В

= µ0 (Ic )2кр N =

= ____ Тл;

2кр

4R2 + L2

 

 

 

В

= µ0 (Ic )3кр N =

= ____ Тл,

3кр

4R2 + L2

 

 

 

где N = ____; R = ____ м; L = ____ м (приведены на установке).

4. Используя соотношение (9), найдём величины удельного заряда электрона для трёх случаев:

 

e

=

 

8Ua (4R2

+ L2 )

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

2

 

 

r

2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µ2r2

(I

)

N

2 1

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

a

 

a 1 кр

 

 

r

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

=

 

= ______

Кл

;

 

кг

 

 

 

 

 

e

=

8Ua2 (4R2

+ L2 )

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r2

 

m 2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µ2r2

(I

a

)

кр

N

2 1

k

 

 

 

 

 

 

r2

 

 

 

 

 

0 a

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

=

 

= ______

Кл

;

 

кг

 

 

 

 

 

e

=

8Ua3 (4R2

+ L2 )

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r2

 

m 3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µ2r2

(I

)

кр

N

2 1

k

 

 

 

 

 

 

r2

 

 

 

 

 

0 a

 

a 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

=

 

= ______

Кл

 

кг

 

 

 

и среднее значение удельного заряда:

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

e

 

(e / m)i

 

+

+

 

Кл

,

=

i

=

= ______

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m ср

 

3

 

 

3

 

кг

 

где ra = ____ м; rk = ____ м (приведены на установке).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Рассчитаем относительные погрешности искомой величины (e / m) по формуле:

 

 

 

 

(e / m)

 

Ua

 

2∆µ

0

 

2r

2(Ic )1кр

 

2N

 

2r

 

E

=

 

 

 

1

=

 

1

 

+

 

 

 

+

a

+

 

 

 

 

+

 

 

 

+

 

k

+

 

(e / m)

 

 

U

 

 

 

µ

 

 

 

 

 

(I

)

 

N

 

 

 

1

 

 

 

 

 

a1

 

0

 

 

r

 

 

 

r

 

 

 

 

 

ср

 

 

 

 

 

 

a

 

c 1кр

 

 

 

 

 

k

+

R R +∆L L

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2 +L2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

+

 

 

 

 

+

 

 

 

 

+

 

 

+

 

 

 

+

 

 

 

+

 

 

 

= ____ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(e / m)

 

Ua

2

 

E

=

 

 

 

2

 

=

 

 

 

 

 

(e / m)

 

 

U

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

a2

 

 

 

 

 

 

ср

 

 

 

+

R R +∆L L

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2 +L2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

+

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

2∆µ

0

 

2r

2(Ic )2кр

 

2N

 

2r

+

 

 

+

a

+

 

 

+

 

+

k

+

µ

 

 

 

(I

)

N

 

 

0

 

 

r

 

 

r

 

 

 

 

a

 

c 2кр

 

 

 

k

+

 

+

 

+

 

+

 

= ____ ;

 

 

 

 

 

 

 

(e / m)

 

Ua

3

 

E =

 

3

=

 

 

 

(e / m)

 

U

 

 

 

 

3

 

 

a3

 

 

 

 

ср

 

 

 

+

R R +∆L L

=

 

 

 

 

 

 

 

R2 +L2

 

 

 

 

 

 

 

 

2∆µ

0

 

2r

2(Ic )3кр

 

2N

 

2r

+

 

 

+

a

+

 

 

+

 

+

k

+

µ

 

 

 

(I

)

N

 

 

0

 

 

r

 

 

r

 

 

 

 

a

 

c 3кр

 

 

 

k

=

 

+

 

+

 

+

 

+

 

+

 

+

 

= ____ .

 

 

 

 

 

 

 

Ошибкой ∆µ0 в силу её малости пренебрегаем, погрешности Ic и Ua определяем по классу точности амперметра и вольтметра:

Ic =

a Ic пр

=

 

 

= ______ А;

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

Ua =

a Ua пр

=

 

 

= ______ В,

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

где а = 0,5 – класс точности амперметра и вольтметра, а Ic пр и Ua пр – предельные значения Ic

иUa для используемых положений переключателей амперметра и вольтметра.

6.Из относительных погрешностей (e / m) выразим абсолютную:

 

e

 

 

e

 

U

a

 

 

2r

2(I

)

 

 

 

 

i

 

 

 

c i кр

 

 

 

=

 

 

 

 

 

+

a

+

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

(I

)

m

i

m

 

ai

 

 

r

 

 

 

 

 

 

ср

 

 

 

a

 

с

i кр

 

2N

 

R R +∆L L

 

2r

 

 

+

 

+

 

 

 

 

+

 

k

 

;

N

 

 

+

 

r

 

 

 

R

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

k

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

+

+

+

+

 

=

 

= ____

 

 

m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= __________ Клкг ;

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

+

+

+

+

 

=

 

= ____

 

 

m 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= __________ Клкг ;

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

+

+

+

+

 

=

 

= ____

 

 

m 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= __________ Клкг .

Среднее значение:

e

 

+

+

 

Кл

 

 

=

 

 

= ________

 

 

 

 

 

m ср

 

 

3

 

кг

7. Окончательный результат имеет вид:

e

 

e

 

e

 

Кл

 

=

 

 

± ∆

 

 

= ____________± ____________

 

 

 

 

 

m

m ср

m cp

 

кг

8. Выводы: ________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

Лабораторная работа 3

СНЯТИЕ КРИВОЙ НАМАГНИЧИВАНИЯ ЖЕЛЕЗА ПО МЕТОДУ СТОЛЕТОВА

Работа выполнена "___" _____________ 20 ___ г. _____________

(подпись)

Работа зачтена "___" _____________ 20 ___ г. _____________

(подпись)

Таблица

i, A (n n0) · 10 Нi, A/м Вi , Тл Ii , A/м

µ

п/п

1. По формуле (1) Hi = ii lN1 , где N1 и l приведены на установке, рассчитаем все значения

Hi и занесём их в таблицу.

2. Индукцию магнитного поля Bi тороида для всех полученных величин напряжённостей Нi вычислим по формуле

Bi = CбRП[(n n0 ) 10], 2 S N2

где Cб, RП, S и N2 также приведены на установке. Полученные значения Bi внесём в таблицу.

3. Соответствующие значения намагниченности тороида Ii найдем, подставляя уже полученные величины в формулу:

Ii = µBi Hi .

0

Вычисленные Ii также внесем в таблицу.

4.

Используя соотношение µ

 

=

Bi

, вычислим для всех найденных H и B значения от-

 

µ0 Hi

 

 

i

 

i

i

носительной магнитной проницаемости µi железа. Полученные µi занесём в таблицу.

5.

По результатам расчётов строим графики зависимостей: B = f1(H ); I = f2 (H ); µ = f3 (H ).

В, Тл

Н, А/м

I, А/м

Н, А/м

µ

Н, А/м 6. Рассчитаем относительные и абсолютные погрешности величин H и B при, например,

i = _____А:

Hi =

ii +

N1

+

l

= _______+ _______+ _______ = ______ ;

H

i

i

N

1

 

l

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

N

 

l

 

 

 

 

i

+

 

1

+

 

=

Hi = Hi

i

N

l

 

 

 

i

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= _______ А/м,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

+

 

 

 

 

 

 

= _______

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тогда

Hi = Hi ср ± ∆Hi = __________± __________

 

А/м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bi =

ni +

Cб

+

RП

+

∆π

+

 

2D

+

N2

,

 

π

 

D

 

B

n

C

 

R

 

 

 

 

N

2

 

 

 

i

i

б

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

D – диаметр сечения

тороида;

N2

и

 

 

RП

 

 

 

приведены на установке;

n = ∆[(n n0) × 10] = 1 (одно деление шкалы гальванометра); ∆Сб пренебрегаем в силу её малости. Тогда:

Bi =

ni +

RП +

∆π

+

2D

+

N2

=

π

D

B

n

R

 

 

N

2

 

i

i

П

 

 

 

 

 

 

= _______+ _______+ _______+ _______+ _______ = _______ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= _____ Тл;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

+

+

+

 

Bi = ____

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bi = Bi ср ± ∆Bi = ___________± ___________ Тл.

7. Выводы: _________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

Лабораторная работа 4

СНЯТИЕ КРИВОЙ НАМАГНИЧИВАНИЯ И ПЕТЛИ ГИСТЕРЕЗИСА С ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛЛОГРАФА

Работа выполнена "___" _____________ 20 ___ г. _____________

(подпись)

Работа зачтена "___" _____________ 20 ___ г. _____________

(подпись)

Таблица

Ux , В

Uy , В

H, А/м

В, Тл

µ

H,

В, Тл

∆µ

п/п

А/м

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Рассчитаем по формулам (8) и (9) величины напряжённости и индукции магнитного поля для всех измеренных значений напряжений Ux и U y :

H1 = ________________________ = ________ А/м;

H2 = ________________________ = ________ А/м;

H3 = ________________________ = ________ А/м;

H4 = ________________________ = ________ А/м;

H5 = ________________________ = ________ А/м;

H6 = ________________________ = ________ А/м;

H7 = ________________________ = ________ А/м;

H8 = ________________________ = ________ А/м;

H9 = ________________________ = ________ А/м;