М ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр1 институт химии и энергетики
(наименование кафедры/департамента/центра полностью)
13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
(код и наименование направления подготовки, специальности)
(направленность (профиль) / специализация)
Лабораторная работа №__2_
по учебному курсу «_Теоретические основы электротехники 3__________»
(наименование учебного курса)
Вариант ____ (при наличии)
Студент |
Яшин И.А. (И.О. Фамилия) |
|
Группа |
ЭЭТбп-1801а (И.О. Фамилия) |
|
Преподаватель |
Кузнецов Владимир Николаевич (И.О. Фамилия) |
|
Тольятти 2021
Лабораторная работа № 2 «Исследование распределения магнитного поля, образованного прямым и круговым токами»
Цель работы:
Краткое теоретическое содержание работы:
Индукция магнитного поля — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля в данной точке пространства.
Метод измерения индукции магнитного поля заключается в измерении с помощью датчика Холл, основанный на использовании эффекта Холла, и метод измерения, основанный на применении закона электромагнитной индукции.
Схема установки
Обозначения:
1 — прямоугольный контур
2 — круговой контур
3 — прямой отрезок
4 — отверстия для установки катушки
5 — катушка
А — амперметр
V — вольтметр
Тр — трансформатор
Расчётные формулы
1. При измерениях:
где
ε — ЭДС индукции
N — число витков
S — площадь
ω — угловая частота
2. Для вычисления значений индукции магнитного поля от отрезка прямого тока применяется формула:
где
μ0 — магнитная постоянная
I — ток
φ1 — угол от одного края провода к точке магнитной индукции
φ2 — угол от другого края провода к точке магнитной индукции
a — расстояние до проводника
3.Для вычисления значений индукции магнитного поля в центре кругового контура применяется формула:
где
μ0 — магнитная постоянная
I — ток
R — радиус кругового контура
Результаты измерений
1. Для кругового контура
Таблица 1
I (A)=3,6А
r (см) |
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
ε(В) |
48,8 |
49,3 |
54,3 |
66,5 |
104,1 |
50,5 |
19,8 |
9,8 |
5,7 |
B(Тл) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Для отрезка прямого тока
Таблица 2
I (A)=4А
r (см) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
ε (В) |
48,1 |
22,8 |
13,8 |
9,3 |
6,3 |
4,3 |
B (Тл) |
|
|
|
|
|
|
График 1 для кругового контура-B = f(r)
График 2 для прямого контура-B = f(r)
2.Сравните экспериментальные данные с расчётными:
Круговой контур |
|
Экспериментальное значение B в центре контура |
Расчётное значение B в центре контура |
|
|
Отрезок прямого тока |
||
Расстояние от катушки до проводника (см) |
Экспериментальное значение B |
Расчётное значение B |
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
3. Оцените погрешность измерений в зависимости от класса точности приборов
Выводы:Погрешность измерений приблизительно равна 0,1 , поскольку имеет место некоторая погрешность при расчётах и округлениях ответов.
1 Оставить нужное