Электричество и магнетизм. Ч.3. Муравьев А.Б - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОмГУ | Омск

Составители: 

Рубрика: 

25
2. Установить шток в такое положение, чтобы вне соленоида на-
ходилось два деления штока. Перемещая катушку вдоль соленоида, до-
биться максимального показания милливольтметра, присоединённого к
рамке. В этом положении измерительная рамка на штоке оказывается
точно в центре катушки (x = 0).
3. Перемещая шток каждый раз на 1 см, снять зависимость E = f(x
).
4. По формуле (8) рассчитать экспериментальное значение магнит-
ной индукции B
к.эксп
на оси катушки для каждого значения координаты.
5. По формуле (6) рассчитать теоретическое значение магнитной
индукции B
к.теор
на оси катушки для каждого значения координаты.
6. Результаты измерений и расчётов записать в табл. 4.
7. Построить графики B
к.теор
= f(x) и B
к.эксп
= f(x).
Таблица 4
x, см E, мВ B
к.эксп
, Тл B
к.теор
, Тл
–2
–1
0
1
…
11
Контрольные вопросы
1. Что такое магнитная индукция?
2. Вывести формулу для расчёта магнитной индукции на оси вит-
ка с током на расстоянии x от его плоскости, используя закон Био-Савара-
Лапласа.
3. Вывести формулу для расчёта магнитной индукции на оси со-
леноида в произвольной точке.
4. На чём основан метод
измерения магнитной индукции, при-
менённый в работе? Какая величина измеряется непосредственно? От
чего она зависит?
Литература
1. Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1970.
2. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Под ред.
Л.Л. Гольдина. М.: Наука, 1973.
3. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Наука, 1973. Т. 2.
26
Лабораторная работа № 5
Определение отношения заряда электрона к его массе (e/m)
Цель работы: определение отношения заряда электрона к его мас-
се двумя способами.
Приборы и материалы: лабораторный модуль (параметры рабо-
ты: число витков на единицу длины соленоида 4200 В/м, диаметр анода
– 10 мм), источник питания, микромультиметр.
Описание лабораторной установки.
Принципиальная схема установки приведена на рис. 1.
Лабораторный
модуль
ИП1
ИП2
mA
A
Рис. 1
Основные элементы находятся в лабораторном модуле. Источни-
ками ЭДС служат два источника стабилизированного питания – ИП1 с
ЭДС E
1
и ИП2 с ЭДС E
2
типа «Марс», подключаемые к модулю. Вели-
чину ЭДС показывают стрелочные вольтметры, расположенные на ли-
цевых панелях источников. С помощью источника E
2
создаётся раз-
ность потенциалов между катодом и анодом, а источник E
1
необходим
для возбуждения тока в соленоиде (число витков на единицу длины со-
леноида – 4200 В/м), создающем магнитное поле.
На передней панели модуля (рис. 2) имеется изображение схемы
лабораторной работы, а также расположены гнёзда «PA1» и «РА2» для
подключения амперметров, в качестве которых используются мульти-
метры. Объектом исследования служит магнетрон: соленоид, внутри
ко-
торого расположена электронная лампа – вакуумный диод с соосными
цилиндрическими электродами. 
      2. Установить шток в такое положение, чтобы вне соленоида на-                            Лабораторная работа № 5
ходилось два деления штока. Перемещая катушку вдоль соленоида, до-
биться максимального показания милливольтметра, присоединённого к             Определение отношения заряда электрона к его массе (e/m)
рамке. В этом положении измерительная рамка на штоке оказывается
                                                                                 Цель работы: определение отношения заряда электрона к его мас-
точно в центре катушки (x = 0).
                                                                           се двумя способами.
      3. Перемещая шток каждый раз на 1 см, снять зависимость E = f(x).
                                                                                 Приборы и материалы: лабораторный модуль (параметры рабо-
      4. По формуле (8) рассчитать экспериментальное значение магнит-
                                                                           ты: число витков на единицу длины соленоида 4200 В/м, диаметр анода
ной индукции Bк.эксп на оси катушки для каждого значения координаты.
                                                                           – 10 мм), источник питания, микромультиметр.
      5. По формуле (6) рассчитать теоретическое значение магнитной
индукции Bк.теор на оси катушки для каждого значения координаты.                Описание лабораторной установки.
      6. Результаты измерений и расчётов записать в табл. 4.                    Принципиальная схема установки приведена на рис. 1.
      7. Построить графики Bк.теор = f(x) и Bк.эксп = f(x).

                                                              Таблица 4                 ИП1                                  ИП2
       x, см             E, мВ            Bк.эксп, Тл      Bк.теор, Тл
 –2
 –1
 0
 1
                                                                                                      Лабораторный
 …                                                                                       A                                    mA
                                                                                                         модуль
 11

                       Контрольные вопросы
                                                                                                          Рис. 1
       1. Что такое магнитная индукция?
       2. Вывести формулу для расчёта магнитной индукции на оси вит-             Основные элементы находятся в лабораторном модуле. Источни-
ка с током на расстоянии x от его плоскости, используя закон Био-Савара-   ками ЭДС служат два источника стабилизированного питания – ИП1 с
Лапласа.                                                                   ЭДС E1 и ИП2 с ЭДС E2 типа «Марс», подключаемые к модулю. Вели-
       3. Вывести формулу для расчёта магнитной индукции на оси со-        чину ЭДС показывают стрелочные вольтметры, расположенные на ли-
леноида в произвольной точке.                                              цевых панелях источников. С помощью источника E2 создаётся раз-
       4. На чём основан метод измерения магнитной индукции, при-          ность потенциалов между катодом и анодом, а источник E1 необходим
менённый в работе? Какая величина измеряется непосредственно? От           для возбуждения тока в соленоиде (число витков на единицу длины со-
чего она зависит?                                                          леноида – 4200 В/м), создающем магнитное поле.
                                                                                 На передней панели модуля (рис. 2) имеется изображение схемы
                             Литература                                    лабораторной работы, а также расположены гнёзда «PA1» и «РА2» для
                                                                           подключения амперметров, в качестве которых используются мульти-
      1. Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1970.                   метры. Объектом исследования служит магнетрон: соленоид, внутри ко-
      2. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Под ред.          торого расположена электронная лампа – вакуумный диод с соосными
Л.Л. Гольдина. М.: Наука, 1973.                                            цилиндрическими электродами.
      3. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Наука, 1973. Т. 2.


                                  25                                                                       26

Страницы