Як визначити магнітну індукцію.

Магнітне поле характеризується векторної фізичною величиною, яка позначається символом В і називається індукцією магнітного поля (або магнітною індукцією). Вимірюється вона в теслах (Тл) на честь югославського вченого Ніколи Тесла. Внаслідок того, що дана величина векторна, можна знайти як її напрямок, так і чисельне значення.
Інструкція
1
Магнітне поле - це особливий вид матерії, який не можна помацати, побачити, почути або відчути на смак. Виявити його можна тільки за дією на електричний струм. Воно з деякою силою буде рухати провідник зі струмом, внесений в це поле. Щоб знайти модуль вектора магнітної індукції, необхідно знати три взаємопов'язані величини: модуль сили (F), з якою магнітне поле діє на розташований в перпендикулярно магнітним лініям провідник зі струмом; довжину (l) цього провідника; силу струму (I) в цьому провіднику. Спочатку помножте силу струму на довжину провідника: I * l. Потім розділіть значення сили на отримане твір: F/(I * l). Приклад 1. Нехай потрібно знайти модуль магнітної індукції, якщо сила струму в провіднику довжиною 0,25 метрів, дорівнює 0,1 ампер. А сила магнітного поля, що діє на цей провідник дорівнює 0,2 ньютона. Рішення: В = F/(I * l) = 0,2Н/(0,1А * 0,25м) = 8Тл.
2
Наочну картину магнітного поля можна отримати, якщо побудувати так звані лінії магнітної індукції (замкнуті спрямовані криві, що характеризують поле). Якщо провідник прямолінійний, то магнітне поле охоплює його, визначення напрямку цих ліній підпорядковується наступним діям: уявіть, що ви обертаєте гвинт навколо провідника в праву сторону, так, що вістря гвинта йде по напрямку струму в провіднику. Ось по обертанню вигаданого гвинта і спрямовані лінії магнітної індукції, а кожен окремий вектор буде спрямований у ту ж сторону, але по дотичній до цих ліній.
3
Якщо провідник являє собою котушку (соленоїд), то лінії магнітного поля входять в одну сторону котушки і виходять з іншого її боку. Для визначення напрямку вектора магнітної індукції, спочатку визначте куди спрямовані лінії магнітного поля: для цього обхопіть (подумки) провідник правою рукою так, щоб чотири пальці показали обертання струму в котушці, а відставлений на дев'яноста градусів великий палець, покаже куди виходить магнітне поле з котушки . По дотичній до цих ліній в будь-якій точці знайдете вектор магнітної індукції.
Для визначення магнітної індукції візьміть магнітну стрілку, прикріпіть її до крутильними динамометру і виміряйте силу, при якій вона вийде з рівноваги, обертаючи нитку динамометра. Потім добийтеся, щоб подібний показник був при взаємодії стрілки з соленоїдом, розрахуйте його індукцію магнітного поля , вона дорівнюватиме шуканої. Або внесіть датчик Тесламетр в потрібну точку поля , і він покаже значення магнітної індукції в Тесля. Для соленоїда магнітне поле можна розрахувати.
Вам знадобиться
  • Для визначення індукції магнітного поля візьміть соленоїд, провідник, мілівольтметр, магнітна стрілка, Тесламетр.
Інструкція
1
Вимірювання магнітної індукції поля соленоїда Візьміть соленоїд (досить довгу котушку ізольованого проводу, всередині якої поле матиме лінійні характеристики). Виміряйте його довжину і висловіть її в метрах, потім порахуйте кількість витків соленоїда. Зберіть ланцюг, куди послідовно включіть амперметр і соленоїд. Підключіть ланцюг до джерела струму і зніміть свідчення сили струму з амперметра в амперах. Після цього числове значення сили струму помножте на кількість витків соленоїда і поділіть на його довжину. Отримане число помножте на 1,26 * 10-6. В результаті отримаєте індукція магнітного поля в Тесля.
2
Вимірювання індукції магнітного поля методом порівняння з еталоном Візьміть довгу магнітну стрілку у вигляді спиці, і закріпіть її на чутливому крутильному динамометрі. Після цього акуратно внесіть її в потрібну точку магнітного поля . Вона зорієнтується під дією магнітної сили. Після цього починайте обертати динамометр доти, поки стрілка не вийде зі стану рівноваги. Запишіть показання динамометра в момент виходу стрілки з положення рівноваги. Після цього повторіть цю послідовність дій, підносячи стрілку, до одного з кінців соленоїда. Регулюючи силу струму напругою джерела або реостатом, добийтеся того, щоб сила виходу стрілки з положення рівноваги дорівнювала виміряної раніше. Розрахуйте магнітну індукцію поля соленоїда, користуючись попереднім пунктом, її значення буде дорівнює шуканого.
3
Вимірювання індукції магнітного поля за допомогою прямого провідника Підключіть прямий провідник до милливольтметру. Потім виміряйте його довжину в метрах і помістіть між полюсами постійного подковообразного магніту. Рухаючи його з постійною швидкістю, зніміть свідчення мілівольтметри в вольтах. Потім показання вольтметра поділіть на швидкість провідника, виміряну в метрах в секунду і довжину провідника. Отримайте індукцію магнітного поля в Тесля.
4
Вимірювання індукції магнітного поля Тесламетр Внесіть датчик Тесламетр в потрібну точку магнітного поля . На екрані або шкалою з'явиться значення магнітного поля в даній точці.