Порядок выполнения работы. Задание 1. Определение зависимости силы Ампера от силы тока в проводнике

Задание 1. Определение зависимости силы Ампера от силы тока в проводнике, .

1. Собрать электрическую цепь по схеме, изображённой на рис. 2.
2. Измерить с помощью аналитических весов массу рамки и занести результаты измерения в таблицу 1; туда же записать значение для данной рамки.
3. На блоке питания перемычку «Power» выставить на значение, указанное преподавателем. По амперметру А₂ определить силу тока в цепи электромагнита . При этом значение рекомендуется выбирать примерно равным 1 А. Результат занести в таблицу 1.
4. На блоке питания регулятор «А» установить на предельном значении; ключ К замкнуть.
5. Используя регулятор «U» и амперметр А₁, установить первое значение силы тока в проводнике в соответствии с заданием преподавателя (рекомендуется начинать с 1 А).
6. Используя аналитические весы, произвести измерение массы рамки в этом случае.
7. Рассчитать величину: . В соответствии с формулой (8) рассчитать: . Полученные результаты занести в таблицу 1.
8. Повторить п. 5-7 для других 5-6 значений силы тока в проводнике с шагом 0.5 А или 1 А по указанию преподавателя. Полученные результаты занести в таблицу 1.
9. Используя данные таблицы 1, построить график зависимости и сделать вывод о характере этой зависимости.

Таблица 1.

= г , м, А
№	, А	, г	, г	, мН	,Тл	, Тл	, %
….
n
Среднее значение

Задание 2. Определение значения индукции магнитного поля между полюсами электромагнита.

1. Используя данные таблицы 1, рассчитать значения по формуле (2):

Результаты занести в таблицу 1.

2. Рассчитать среднее значение:

.

3. Рассчитать абсолютные погрешности измерений:

.

4. Вычислить среднюю абсолютную погрешность:

.

5. Вычислить относительную погрешность:

.

6. Записать окончательный результат в виде:

.

Задание 3. Определение зависимости силы Ампера от длины проводника , .

Комплект рамок состоит из трех разных рамок, отличающихся длиной горизонтальной части, т.е. длиной проводника .

1. Установить на аналитических весах рамку с =12,5 мм. Записать значение для данной рамки в таблицу 2.
2. Измерить с помощью аналитических весов массу рамки и занести результаты измерения в таблицу 2.
3. На блоке питания перемычку «Power» выставить на значение, указанное преподавателем, по амперметру А₂ в цепи электромагнита определить силу тока в данной цепи. Результат занести в таблицу 2.
4. На блоке питания регулятор «А» установить на предельном значении.
5. Используя регулятор «U» и амперметр А₁, установить значение силы тока в проводнике в соответствии с заданием преподавателя (следует устанавливать значения не менее 3 А).
6. Используя аналитические весы, произвести измерение массы рамки в этом случае.
7. Рассчитать величину: . В соответствии с формулой (8) рассчитать: . Полученные результаты занести в таблицу 2.
8. Выключить блок питания и заменить исследуемую рамку следующей, с другим значением =25 мм.
9. Повторить п. 2-7 задания 3 для этой рамки. Примечание: На амперметрах А₁ и А₂ сила тока должна быть той же, что и при измерениях с рамкой =12,5 мм.
10. Выключить блок питания и заменить исследуемую рамку следующей, с другим значением =50 мм; повторить п. 2-7 задания.
11. 6. По данным таблицы построить график зависимости и сделать вывод о характере этой зависимости.

Таблица 2

А, А
№	, м	, г	,г	,г	,мН

Контрольные вопросы

1. Что называется индукцией магнитного поля? В каких единицах она измеряется?
2. На какие объекты действует магнитное поле?
3. Что называется линией магнитной индукции? Как определяется направление магнитных силовых линий?
4. Как формулируется принцип суперпозиции магнитных полей?
5. Какое магнитное поле называется однородным? Изобразить его графически.
6. Что называется соленоидом? Что представляет собой магнитное поле бесконечно длинного соленоида с током?
7. Записать формулу для определения магнитной индукции в центре (т.е. на оси) длинного соленоида с током.
8. Что такое 1 Тл?
9. Сформулируйте закон Ампера.
10. Сформулируйте правило левой руки для определения силы Ампера.

Литература

1. Трофимова Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова. – М.: Высш. шк., 2004.

2. Яворский Б. М. Справочник по физике / Б.М. Яворский, А.А. Детлаф. – М.:Наука, 2006

Составители: Осипенко И.А., Попова И.Г., Шкиль Т.В.

Методические указания к лабораторной работе №40 Экспериментальное исследование силы Ампера

по физике

(раздел «Электричество и магнетизм»)

Редактор Т.В. Колесникова

________________________

В печать 30.03.2015.

Объем 0,75 усл.п.л. Офсет. Формат 60x84/16.

Бумага тип №3. Заказ № Тираж 60 экз. Цена свободная

________________________

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия:

344000, г. Ростов-на-Дону, пл. гагарина, 1.