Docsity
Docsity

Prepare for your exams
Prepare for your exams

Study with the several resources on Docsity


Earn points to download
Earn points to download

Earn points by helping other students or get them with a premium plan


Guidelines and tips
Guidelines and tips

laboratornaya_rabota_2_7_izuchenie_zakonov_magnitn, Schemes and Mind Maps of Law

laboratornaya_rabota_2_7_izuchenie_zakonov_magnitn

Typology: Schemes and Mind Maps

2019/2020

Uploaded on 05/26/2023

russleg
russleg 🇬🇧

1 document

1 / 8

Toggle sidebar

This page cannot be seen from the preview

Don't miss anything!

bg1
Министерство образования Республики Беларусь
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра физики
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3э.5
ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ
pf3
pf4
pf5
pf8

Partial preview of the text

Download laboratornaya_rabota_2_7_izuchenie_zakonov_magnitn and more Schemes and Mind Maps Law in PDF only on Docsity!

Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра физики

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3э.

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ

Минск 2021 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3э. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Цель работы

  1. Ознакомиться с одним из методов измерения индукции магнитного поля.
  2. Проверить теорему Гаусса для поля вектора (^)  B. 3. Проверить теорему о циркуляции вектора B. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ Две интегральные теоремы магнитного поля связаны с двумя важнейшими математическими характеристиками всех векторных полей: потоком и циркуляцией. (^)  Циркуляцией вектора B по произвольному замкнутому контуру L называется

интеграл 

( B , dl )   Bdl cos  Bdl , (1) ( L ) ( L ) ( L )   где B  – проекция вектора B на направление элементарного перемещения (^)  d l  вдоль контура L в данной точке поля;  – угол между векторами B и dl

(рис. 1); dl  dl ; где  – единичный вектор касательной к контуру в заданном

направлении (рис. 2). Циркуляция является скаляром. L

d l

d l L B B   dl

1 L Рис. 3 Рис. 4 Поток является скаляром. В СИ магнитный поток измеряется в веберах (Вб): 1Вб 1Tл м 1 2  Н м 1В с. (6) А Теорема Гаусса для поля вектора B : магнитный поток через любую замкнутую поверхность S равен нулю :   (

S )B dS  0. (7) В случае замкнутой поверхности, т.е. поверхности, ограничивающей некоторый объем, за положительное направление нормали обычно выбирают внешнюю нормаль (рис. 5). S I (^)  0

I 3  0

S

2 I (^)  0

S

dS

B

n

Методическое обоснование работы Для проверки теоремы Гаусса целесооб- разно выбрать замкнутую поверхность площа- Z дью S произвольной формы, но з аведомо такой, чтобы в ее пределах векторы B лежали в параллельных плоскостях (рис. 5). Магнитный поток через замкнутую поверхность можно представить в виде суммы по- токов через боковую S б и торцовые поверхности  S 1 и S 2. B Для упрощения измерений поверхности S 1

и S 2 следует ориентировать параллельно векторам B. Тогда во всех точках этих

поверхностей угол  = /2 и потоки магнитной индукции сквозь торцовые поверхности будут равны нулю (см. рис. 5). Рис.          BdS   BdSBdS   BdS (8) (S) (S б ) (S 2 ) Интеграл  BdS   B dS n приближенно можно представить в виде ( S б) ( S б) суммы KB dSn  B Snk   k S B ( (^) n 1  Bn 2  ... BnK ). (9) ( S б ) k  1  В соответствии с теоремой Гаусса для поля вектора B эта величина должна быть равна нулю: KBnkSk  0. (10) k  1 В работе экспериментально изучаются теорема Гаусса для магнитного поля и закон полного тока. 1 S S 3 2 S dS 1 dS 2 n

n

n

dl б dS

контура, а при изучении теоремы о циркуляции вектора B  с направлением

касатель

ной  к контуру в направлении его обхода, которое выбирается произвольно.

Рис. 7 Рис. 8 Задание

  1. Проверить теорему Гаусса поля вектора B для произвольных контуров, охватывающих и не охватывающих токи: а) выбрать два контура произвольной формы: охватывающий и не охватывающий токи. Зонд при измерениях ориентировать таким образом, чтобы направление стрелки совпадало с направлением внешней нормали n к участку контура (см. рис. 7). Производить считывание результатов измерений при каждом перемещении зонда вдоль контура. Результаты измерений занести в табл. 1; k б) подсчитать сумму  Bnili ; i  1 в) проанализировать полученные результаты. (^) 
  2. Проверить справедливость теоремы о циркуляции вектора B : а) измерения производить для тех же контуров, что и в п. 1. Зонд при измерениях ориентировать таким образом, чтобы направление стрелки совпадало

с 

направлением касательной  к участку контура. Производить считывание

результатов измерений при каждом перемещении зонда вдоль контура. Результаты измерений занести в табл. 1; k б) подсчитать сумму  Bnili и сравнить ее с суммарным током, охватыва- i  1 N емым соответствующим контуром  0  I (^) j , где N – количество витков в кольцевом

Y

(^0) X

^ l

n L

j  1 проводнике; Таблица 1 Uj, B

U ,

мB

U , мB

U , мB

U , мB