Измерение напряженности магнитного поля на оси соленоида. Бугнина Г.А. - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

В этом выражении
_
dt
dI
L ⋅ - электродвижущая сила самоиндукции,
возникающая в цепи гальванометра за счет протекания по ней
изменяющегося по времени тока I(t),
L - коэффициент самоиндукции цепи гальванометра,
R - сопротивление цепи гальванометра.
При этом световой зайчик гальванометра отклонится на некоторое число
делений α, пропорциональное величине протекшего через рамку заряда q:
α ~ q .
Легко показать, что отклонение светового зайчика пропорционально в
конечном счете напряженности поля в соленоиде: α
~ Н
с
. В самом деле:
q =
∫
=
τ
o
Idt
_
∫
τ
o
=−
∫
dt
dt
dI
R
L
dt
Rdt
d
o
τ
ψ
.
=
R
1
(Ψ
нач
.
_
Ψ
кон
.) +
R
L
(I
нач
.
_
I
кон
.) =
1
R
(Ψ
нач
.
_
Ψ
кон
.) ,
где τ - время протекания импульса тока,
I
нач
. и I
кон
. - токи в цепи гальванометра в моменты времени о и τ
I
нач
. = I
кон
. = 0.
Ψ
нач
. и Ψ
кон
. - потокосцепления катушки К
с
соответственно до и
после коммутации тока в соленоиде.
Потокосцепления равны по величине, но противоположны по знаку,
поэтому:
ψ
нач
.
_
ψ
кон
. = 2ψ
нач
. = 2В
с
S
изм.с.
N
изм
.
с.
= 2μ
о
Н
с
S
изм.с.
N
изм.с
. ,
где
Н
с
- напряженность магнитного поля в соленоиде,
μ
о
- магнитная постоянная, равная 1,26 10
-6
Гн/м,
S
изм.с.
- сечение измерительной катушки К
с,
N
изм.с.
. - число ее витков
Так как α =
A
q
, то 
                         _         dI
    В этом выражении         L⋅       - электродвижущая сила самоиндукции,
                                   dt
возникающая в цепи гальванометра за счет протекания по ней
изменяющегося по времени тока I(t),
    L - коэффициент самоиндукции цепи гальванометра,
    R - сопротивление цепи гальванометра.

При этом световой зайчик гальванометра отклонится на некоторое число
делений α, пропорциональное величине протекшего через рамку заряда q:

                                   α ~ q.
Легко показать, что отклонение светового зайчика пропорционально в
конечном счете напряженности поля в соленоиде: α ~ Нс. В самом деле:
                     τ             τ              τ
                               _       dψ          L dI
                q=   ∫ Idt =
                     o
                                   ∫
                                   o
                                       Rdt
                                           .dt − ∫
                                                 o
                                                   R dt
                                                        dt =

          1       _         L       _          1       _
      =     (Ψнач. Ψкон.) +   (Iнач. I кон.) =   (Ψнач. Ψкон.) ,
          R                 R                  R
    где τ - время протекания импульса тока,
    Iнач. и Iкон. - токи в цепи гальванометра в моменты времени о и τ
                             Iнач. = Iкон. = 0.
    Ψнач. и Ψкон. - потокосцепления катушки Кс соответственно до и
                     после коммутации тока в соленоиде.

Потокосцепления равны по величине, но противоположны по знаку,
поэтому:
          _
  ψнач. ψкон. = 2ψнач. = 2ВсSизм.с. Nизм.с. = 2μоНсSизм.с. Nизм.с. ,

    где Нс - напряженность магнитного поля в соленоиде,
        μо - магнитная постоянная, равная 1,26 10-6 Гн/м,
       Sизм.с. - сечение измерительной катушки Кс,
        Nизм.с.. - число ее витков
                   q
    Так как   α=     , то
                   A

Страницы