Экспериментальная установка и ход эксперимента

Цель работы

Установить вид зависимости величины вращающего момента, действующего на рамку с током от

1) значения индукции внешнего магнитного поля

2) угла, между направлением вектора магнитной индукции внешнего поля и направлением вектора магнитного момента рамки

3) значения магнитного момента рамки.

 

 

Оборудование

Катушки Гельмгольца

Набор используемых проводников, контактов, держателей

Динамометр вращения, 0.01 N

Универсальный источник питания

Источник питания типа 15 VAC/12 VDC/5 A

Цифровые мультиметры

Основание штатива –PASS-

Стойка штатива –PASS- квадратного сечения,

Правоугловой зажим –PASS-

Соединительные провода (красные и синие),

 

Темы для изучения

Вращающий момент, магнитный поток, однородное магнитное поле, катушки Гельмгольца.

 

Принцип

На рамку с током, помещенную в однородное магнитное поле, со стороны поля действует вращающий момент. Его величина зависит от числа витков рамки, ее радиуса, тока, протекающего по ней, а также от величины внешнего поля.

 

Экспериментальная установка и ход эксперимента

Внешний вид экспериментальной установки показан на рис. 1. Магнитное поле создается каждой из показанных катушек.

Рис. 1. Экспериментальная установка для определения значения вращающего момента рамки с током, помещенной во внешнее магнитное поле.

 

 

По схеме Гельмгольца, обеспечивающей наилучшую однородность магнитного поля, проводник, соединяющий катушки, замыкает клеммы 1-1 или 2-2. В режиме постоянного включения ток через катушки не должен превышать 3 A.

Соединительные провода располагаются свободно. Они скручиваются вместе (бифилярно) для исключения возможности появления дополнительного магнитного момента.

Положение нулевой точки для вращающейся рамки должно проверяться постоянно, т. к. быстрые вращательные движения могут изменить ее положение.

 

Поворот рамки на очень малую величину происходит при установлении вида зависимости значения угла поворота рамки от значения силы тока в катушках Гельмгольца. В этом случае рекомендуется использовать катушку с 3 витками, при проведении опыта ток до максимального значения (примерно 6 ампер) увеличивать как можно быстрее.

На отсчетном устройстве катушки нанесены отметки с интервалом в 15⁰. Чтобы избежать использование неградуированной части, рекомендуется использовать углы поворота катушки, кратные 15⁰.