![]() ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Теоретическое введение. Магнитное поле. Взаимодействия между движущимися зарядами называются магнитными взаимодействиямиМагнитное поле. Взаимодействия между движущимися зарядами называются магнитными взаимодействиями. Подобно тому, что вокруг неподвижных и движущихся зарядов возникает электрическое поле, вокруг движущихся зарядов или вокруг проводника с током возникает магнитное поле. Магнитное поле представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется силовое воздействие на движущиеся заряженные частицы, помещенные в поле, и другие тела, обладающие магнитными моментами. Магнитное поле есть одна из форм проявления электромагнитного поля. Для определения величины магнитного поля можно использовать контур с током. (Рис.1). Если поместить пробный контур с током в магнитное поле, то на него будет действовать вращающий момент М со стороны поля, и контур с током в магнитном поле будет вести себя как компас. Максимальный вращающий момент силы Ммах пропорционально магнитному моменту
Магнитный момент контура (6.1.1.) является векторной величиной, численно равняется произведению силы тока контура на площадь контура, а направление определяется по правилу правого винта. Единица измерения магнитного момента: [ Отношение максимального момента силы к магнитному моменту контура определяет индукцию магнитного поля
Единица измерения магнитной индукции в СИ [ Момент силы будет максимальным, если контур с током располагается перпендикулярно к магнитному полю и момент силы равен нулю, если вектора Магнитная индукция зависит от среды. Для характеристики магнитного поля вводят еще одну физическую величину – напряженность магнитного поля
где Для диамагнетиков (висмут, серебро, фосфор, алюминий, кислород, сера и т.д.) m < 1, а для парамагнитных веществ m > 1. Вещества обладающие большим парамагнитным эффектом (m>>1) называются ферромагнитными.
(рис.2.) Векторами
По общему правилу векторного произведения видно, что вектор
Рассмотрим круговой ток, или ток по проводнику в форме окружности. Этому току соответствует также вращающийся по окружности электрический заряд, например: вращение электрона вокруг ядра. Выделим элемент тока I r- равен радиусу контура.
Рис.3
Рассмотрим прямолинейный проводник с током бесконечной длины (рис.4.).
Силовые линии магнитного поля (касательные к этим линиям совпадают с вектором
Если контур охватывают любые токи, то выражение (6.1.9) записывают в виде:
Это закон полного тока, который связывает циркуляцию вектора Закон полного тока можно применить для вычисления напряженности магнитного поля соленоида (рис.6.). Пусть l= |00¢| длина соленоида, N- количество витков соленоида, n= N/l- плотность намотки катушки, т.е. количество витков, приходящегося на единицу длины соленоида. Выберем произвольный контур 00¢ВАО. Циркуляцию магнитного поля можно разбить на 4- части В этом выражении Подставив все эти выражения в (6.1.10) получаем напряженность магнитного поля соленоида: Hl=NI или H=nI (6.1.11)
(рис.6.)
Метод измерения. Для экспериментального исследования напряженности магнитного поля на оси
где iд =j a·hд Коэффициент пропорциональности Rx называется постоянной Холла. В работе используется полупроводниковый датчик Холла марки Х501 с управляющим током iд =90мА, поскольку постоянная Холла для полупроводников значительно больше чем для проводников. Силовые линии магнитного поля на оси соленоида направлены вдоль оси, поэтому датчик Холла должен располагаться на торце специального штока, вставляемого в соленоид. Толщина датчика hд в направлении магнитного поля равна 0,2мм. Для измерения положения датчика внутри соленоида на боковой грани штока нанесена миллиметровая шкала. При отсутствии магнитного поля ЭДС Холла должна быть равна нулю. Однако вследствие различных побочных явлений, например, недостаточно точной установки выходных электродов датчика, измерительный прибор может показать некоторую разность потенциалов даже при отсутствии тока в соленоиде. Для исключения погрешностей измерения проводят дважды при двух противоположных направлениях тока в соленоиде. Тогда ∆φx=
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|