Задание 1. Определение зависимости магнитной индукции в средней точке на оси соленоида и тарировка датчика Холла.
| Рис. 5. | Рис. 6. |
1. Собрать схему, изображенную на рис. 5 и 6.
2. Поставить шток с датчиком Холла в среднее положение на оси соленоида («0» по шкале).
3. Включить источник питания и цифровой вольтметр в сеть 220 В.
Измерить ЭДС Холла в центре соленоида для токов 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,1; 1,2; 1,3 А. Данные занести в таблицу 1.
Таблица 1.
| № измерения | Ток соленоида IC, A | ЭДС датчика Холла, Δφ, В | Индукция В, Тл | Постоянная Холла, R, 
|
4. Вычислить индукцию магнитного поля для заданных значений силы тока IC по формуле (4), данные занести в таблицу.
5. Вычислить значения постоянной Холла R для каждого измерения по формуле (5), данные занести в таблицу. Найти среднее значение R.
6. Построить графики зависимости B = f(IC) и Δφ = F(IC) по данным таблицы 1.
Задание 2. Исследование зависимости магнитной от координаты Z, отсчитываемой от средней точки соленоида.
1. Установите величину тока в катушке соленоида, равного 1,2 А.
2. Перемещая шток с датчиком Холла вдоль оси соленоида с интервалом ΔZ = 1 см, измерить ЭДС Холла. Полученные данные занести в таблицу 2.
Таблица 2.
| Положение Z датчика, мм | … | ||||
| ЭДС датчика Холла, В | |||||
| Магнитная индукция В, Тл |
3. Вычислить магнитную индукцию В для каждого положения датчика Холла по формуле (5). При расчете использовать значение R, полученное в задании 1. Данные занести в таблицу 2.
4. Построить график зависимости В = f(Z) по данным таблицы 2.
5. Повторить измерения и расчеты по п.п. 2 – 4 для нового значения IC (по заданию преподавателя).
6. Для одного из полученных значений В рассчитать абсолютную и относительную погрешности измерения.
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте закон Био-Савара-Лапласа. Пользуясь этим законом, дайте вывод формулы для магнитной индукции на оси кругового витка с током.
2. Сформулируйте теорему о циркуляции вектора 
по контуру L, Пользуясь этой теоремой, дайте вывод формулы для магнитной индукции бесконечного соленоида.
3. Дайте вывод формулы для ЭДС Холла.
4. Нарисуйте схему измерений для исследования зависимости B = f(Z).
Литература
1. И.В.Савельев. Курс общей физики. Т. 2. М: Наука, 1988.– 431 с.
2. И.В.Савельев. Курс общей физики: В 5 кн.: Кн. 2: Электричество и магнетизм: Учебное пособие для вузов. Изд. АСТ, Астрель, 2008. - 336 с.
3. Д.В.Сивухин. Общий курс физики. Т.III: Учеб. пособие.- М: Физматлит, 2004.- 656 с.
4. А.Н. Матвеев.- Электричество и магнетизм: учеб. пособие для студентов вузов.- М: ОНИКС 21 век: Мир и образование, 2006. – 464 с.
5. Лабораторные занятия по физике. /Под ред. Гольдина Л.Л. – М.: Наука, 1983.-704 с.
6. Калашников С.Г. Электричество.- M.: Физматлит, 2003.- 624 с.
