Электромагнетизм_Журнал_Отчетов
.pdfВ |
= 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 |
|
2∆r |
2(∆Ic )1кр |
|
2∆N |
|
2∆r |
||||||||||||||||||
|
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 |
|
2∆r |
2(∆Ic )2кр |
|
2∆N |
|
2∆r |
||||
+ |
|
|
+ |
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 |
|
2∆r |
2(∆Ic )3кр |
|
2∆N |
|
2∆r |
||||
+ |
|
|
+ |
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 |
|
|
2∆r |
2(∆I |
) |
|||||
|
|
|
|
i |
|
|
|
c i кр |
|||||||||
∆ |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
+ |
a |
+ |
|
|
|
||
|
|
|
U |
|
|
|
|
(I |
) |
||||||||
m |
i |
m |
|
ai |
|
|
r |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
a |
|
с |
i кр |
|
2∆N |
|
∆R R +∆L L |
|
2∆r |
|
|
||||
+ |
|
+ |
|
|
|
|
+ |
|
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 |
+ |
|
2∆D |
+ |
∆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 |
+ |
2∆D |
+ |
∆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;