Тема: Экспериментальное изучение видов деятельности. Учебная работа № 321781

Учебная работа № 321781. Тема: Экспериментальное изучение видов деятельности

Выдержка из похожей работы

…

Изучение действия магнитного поля на проводник с током

……., значение которой
находится интегрированием (1) по длине
проводника:

, (2)
где I —
сила тока в проводнике; b —
длина проводника; B —
магнитная индукция.
В
технике широко используются приборы,
в которых магнитное поле создается в
малом кольцевом зазоре 1 постоянными
магнитами 2 и 4 (рис. 2). В пределах
зазора линии магнитного поля направлены
радиально, а значение магнитной индукции
зависит только от расстояния до точки
О. Если в такое магнитное поле
поместить рамку 3 с током I,
свободно вращающуюся вокруг оси О,
то на нее будет действовать пара сил
Ампера.
Момент
этих сил относительно оси вращения О
зависит от значения магнитной индукции
в тех точках пространства, где расположены
стороны рамки параллельные оси вращения,
от силы тока в рамке, ее геометрических
размеров, числа витков N намотанного
на нее про вода,
Рис.2. Рамка с током в радиальном
магнитном поле
но не зависит
от угла поворота рамки:

,
(3)
где М —
момент сил Ампера относительно оси
вращения; FA —
сила Ампера; N —
число витков, a —
ширина рамки.
Из (2 ) и (3 )
имеем

,
(4)
где b —
длина рамки.
Если
момент сил Ампера М(А),
приложенный к рамке 1 (рис. 3),
уравновесить моментом силы тяжести mg,
действующей на стрелку 2, жестко
связанную с рамкой, то значение момента
сил Ампера можно определить по углу
поворота a рамки, при
котором достигается механическое
равновесие:

M(A)
= M(mg)
(5)

Рис. 3 Момент силы
тяжести уравновешивает момент силы
ампера
Из (4 ) и (5) и рис. 3
следует:

,
(6)
где I —
сила тока в рамке, B —
магнитная индукция, a
— ширина рамки, b
— длина рамки, l
— расстояние от
центра масс стрелки до оси вращения
рамки, m — масса
стрелки, N — число
витков рамки, a —
равновесный угол поворота рамки.
Из (6) следует:

,
(7)
2. Описание
экспериментальной установки

Экспериментальная установка представляет
собой амперметр магнитоэлектрической
системы, в котором измерительная рамка
находится в радиальном поле постоянных
магнитов, как это показано на рис. 2.
На стрелке прибора, в отсутствие тока
занимающей вертикальное положение,
закреплена тонкая металличекая трубочка.
Измерительная шкала амперметра заменена
транспортиром для измерения углов
отклонения стрелки.
Для
учета методической погрешности, связанной
с наличием момента упругих сил My,
возникающих в подвеске рамки при ее
по
…