Электричество и магнетизм. Весничева Г.А - 23 стр.

UptoLike

23
Лабораторная работа 4
ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛЕНОИДА
Цель работы. Эксперимента льно е и теоретиче ское исследование
распределения напряженности магнитного поля вдоль оси соленоида.
Методические указания. Закон БиоСавараЛапласа позволяет по-
лучить выражение для определения напряженности магнитного поля,
создаваемого током соленоида на его оси
1
2
1
(cos cos ),
2
HnIα
(1)
где Hнапряженность магнитного поля; nчисло витков на один метр
длины обмотки; Iсила тока соленоида; α
1
и α
2
углы, под которыми
из точки на оси соленоидавиднырадиусы витков соленоида у его
ближнего и дальнего концов (рис. 1, а). Если то чка на оси соленоида, в
которой вычисляется напряженность магнитного поля, расположена
внутри соленоида (рис. 1, б), то один из углов тупой, и формула (1)
может быть преобразована к следующему виду:
()
23
1
cos cos ,
2
HnI+α
(2)
где α
3
= πα
1
. В центре соленоида, длина которого значительно боль-
ше его радиуса ( рис. 1, а и б), напряженность магнитного поля прибли-
женно
H=nI. (3)
Соответственно, на концах соленоида
1
.
2
HnI=
(4)
При многослойной обмотке соленоида магнитное поле на его оси
является результатом наложения полей, создаваемых отдельными слоя-
ми. Поля, создаваемые каждым слоем обмотки соленоида, рассчитыва-