Краткие теоретические сведения Электромагнитное поле – вид материи, определяющийся во всех точках двумя векторными величинами, которые характеризуют две его стороны, называемые соответственно электрическое поле и магнитное поле, оказывающее силовое воздействие на заряженные частицы, зависящее от их скорости и величины их заряда. Магнитное поле – один из частных видов электромагнитного поля, которое возникает вокруг движущихся электрических зарядов, постоянных магнитов, в области меняющегося во времени электрического поля. Магнитное поле на движущуюся электрически заряженную частицу действует с силой, пропорциональной заряду частицы и её скорости. Основными параметрами магнитного поля являются магнитная индукция и магнитный поток. В каждой точке магнитного поля есть определённое направление, вдоль которого сила воздействия поля на заряд оказывается наибольшей. В этом направлении изображают вектор магнитной индукции, характеризующий интенсивность магнитного поля. Индукция магнитного поля является основной количественной характеристикой магнитного поля. Магнитный поток можно представить как сумму линий индукции магнитного поля, проходящих через некоторое определённое сечение. Он зависит от тока в проводнике, формы проводника, среды, в которой действует магнитное поле. В случае однородного магнитного поля магнитная индукция и магнитный поток связаны соотношением , где S – площадь поверхности, через которую проходят линии магнитного поля.. Интенсивность магнитного поля, учитывающая только влияние тока и формы проводника, называют напряжённостью магнитного поля Н. Она является теоретической, расчётной величиной, не учитывающей влияние среды. Между магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля существует зависимость ,  где – абсолютная магнитная проницаемость среды. Напряжённость магнитного поля внутри цилиндрической катушки (рисунок 1) в соответствии с законом полного тока можно вычислить по формуле . Данная формула справедлива, если длина катушки l намного больше её диаметра.  Рисунок 1 Напряжённость магнитного поля внутри цилиндрической катушки Более точно напряжённость поля на оси катушки конечной длины определяется по формуле: , где I – ток в катушке; w – число витков; l – длина катушки. По аналогии с электрическим напряжением произведение напряжённости магнитного поля и участка длины магнитной линии называют магнитным напряжением .В однородном магнитном поле магнитное напряжение определяется выражением . Измерение периодически изменяющихся магнитных потоков производится индукционным методом, в основе которого лежит закон электромагнитной индукции . Показание вольтметра, подключенного к измерительной катушке, можно считать равным действующему значению ЭДС самоиндукции, если пренебречь активными потерями в катушке , отсюда , где – максимальное значение магнитного потока; – частота; – число витков измерительной катушки. На рисунке 2 приведена электрическая схема опыта. При сборке электрической цепи по приведённой схеме используется следующее оборудование: – щитовой вольтметр автотрансформатора; – тестер с пределом измерения 1 А; – цифровой вольтметр или мультиметр; – секции катушки индуктивности на стенде.  Рисунок 2 Электрическая схема для измерения магнитной индукции Порядок ВЫПОЛНения работы 4.1 Собрать электрическую цепь, приведенную на рисунке 2, дать проверить её преподавателю. 4.2 Включить стенд. Установить автотрансформатором ток в катушке – 200 мА. Ввести измерительную катушку при различных положениях сердечника. Данные измерений занести в таблицу 1. 4.3 Установить ток в катушке – 150 мА. 4.4 Повторить измерения, данные занести в таблицу 1. 4.5 Вычислить значения величин внутри катушки по формулам: ; ; ; . Таблица 1 Результаты измерения и вычислений 4.6 Построить графики зависимостей Ф = f(l), B = f(l), где l – глубина ввода (длина) измерительной катушки. 4.7 По проделанной работе сделать соответствующие выводы. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учеб. Для электротехн., энерг., приборостроит., спец. Вузов – 9-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Шк., 2004. – С. 638. 2. Горбунов А.Н., Кабанов И.Д., Кравцов А. В., Редько И. Я. Теоретические основы электротехники. – Челябинск. Рекпол., 2000.-С.490. 3. Касаткин А.С., Немцов М.В., Электротехника. В 2-х книгах. 5 изд. –М.: Энергоатомиздат., 1995. Ч.,-С.220. Лицензия РБ на издательскую деятельность № 0261 от 10.04.1998 г. Подписано в печать ________________ 2005 г. Формат 60 х 84. Бумага типографская Гарнитура Таймс. Усл. печ. л. _______ Усл. изд. л._________ Тираж 100 экз. Заказ № _____________ Издательство Башкирского государственного аграрного университета. Типография Башкирского государственного аграрного университета. Адрес издательства и топографии: 450001, г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34. |