Об измерении индукции магнитного поля. Выполнили: Чурилов А.Ю. Эков Д.О., МОУ гимназия 2 Научный руководитель: Нутерман Б.М.

Оглавление: 1.Введение.Введение. 2. Ход работы Ход работы 3.Данные, полученные из опытов с магнитами Данные, полученные из опытов с магнитами 4. Графики зависимости Графики зависимости 5. Фотоматериалы Фотоматериалы 6.Конец Конец

В данной работе рассматривается не требующий сложного оборудования и значительных затрат времени способ измерения индукции магнитного поля. Магнитная индукция - векторная величина, показывающая, с какой силой магнитное поле действует на движущийся заряд. В системе СГС измеряется в гауссах( ГС), в системе СИ - в теслах( Т л ). Плотностью энергии магнитного поля называется энергия, приходящаяся на единицу объема Это выражение постулировано Максвеллом и подтверждено многочисленными опытами. В работе мы ввели одновременно с формулой нахождения энергии магнитного поля формулу для расчета плотности энергии магнитного поля: где Г/м - магнитная постоянная, измеряющаяся в Генри на метр; магнитная проницаемость для воздуха равна 1. Поэтому

Максимальная сила F, необходимая, чтобы оторвать якорь от полюса магнита, называется подъемной силой магнита. Работа A = Fx. В то же время эта работа равна изменению энергии магнитного поля W, т.е. энергии, заключенной в его объеме V=Sx. Отсюда Поэтому Отсюда Исходя из этой формулы, чтобы найти индукцию магнитного поля, необходимо измерить подъемную силу магнита и рассчитать площадь поперечного сечения его полюса.

ХОД РАБОТЫ. Для данной работы потребовалось изготовить якорь 20x20 мм, с припаянным в его центр ушком из медной проволоки. Соединив якорь с динамометром, мы поднесли его к полюсу магнита. Поскольку якорь обладает магнитными свойствами, он притянулся к полюсу. Поднимая динамометр вертикально вверх до тех пор, пока якорь не оторвался от полюса магнита, мы опытным путем выяснили подъемную силу магнита, которая равна максимальному показанию динамометра. Такой опыт мы проводили с полосовым, дуговым и керамическим магнитом.

Получив экспериментальные данные и измерив площади полюсов магнитов, мы составили таблицу: Виды магнитовF, НS, м 2 B, Тл Дуговой 0,3180* ,06 Полосовой 0,5160* ,08 Керамический 17,85* ,02

Опыт подобного рода мы провели и с электрическим магнитом, изменяя силу тока в нем. Полученные результаты мы также занесли в таблицу. Примечание. Площадь поперечного сечения магнита равна 0,61 * 10~ 3 м 2. Погрешности в обоих случаях составляют не более 6% от исходного значения. Сила тока, АF, НB, Тл 0,5 0,04 110,06 1,51,60,08 22,30,1

Также нами были построены графики зависимости магнитной индукции электромагнита от силы тока и подъемной силы для электромагнита. Зависимость магнитной индукции от подъемной силы Зависимость магнитной индукции от силы тока F,H B,Тл I,A В, Тл

Фотоматериалы.

Спасибо за внимание!