Выполнение работы. Упражнение 1. Исследование распределения магнитного поля вдоль оси соленоида.

Упражнение 1. Исследование распределения магнитного поля вдоль оси соленоида.

Переключатель П1 установите в положение "U_T", а переключатель П2 в положение "~". Переведите вольтметр в режим измерения синусоидального напряжения. Установите частоту генератора в пределах n = (1…2) кГц. Регулируя выходное напряжение генератора и контролируя напряжение , установите амплитуду тока через соленоид в пределах (100 …220) мА – вольтметр должен показывать напряжение .

Поместите катушку-зонд в центр соленоида. Переключатель П1 установите в положение "U_эфф", измерьте напряжение на катушке и при помощи формулы (5) определите индукцию магнитного поля в центре соленоида. Сравните полученное значение с рассчитанным теоретически по формуле (4).

Перемещая катушку вдоль оси соленоида, снимите зависимость , постройте график этой зависимости. Нанесите на график также точки теоретической зависимости, рассчитанной по формуле (3).

Упражнение 2. Измерение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли.

Переключатели П1 и П2 установите в положения "U_T" и "–", вольтметр переведите в режим измерения постоянного напряжения. На некотором расстоянии x (3…10 см) от торца соленоида разместите компас (рис. 3). Подберите такую ориентацию соленоида, чтобы при выключенном токе стрелка компаса была бы направлена перпендикулярно к оси соленоида. Плавно увеличивая ток через соленоид, добейтесь поворота стрелки компаса на 45°, зафиксируйте соответствующее значение тока . При этом токе величина индукции магнитного поля соленоида в месте расположения компаса будет равна величине горизонтальной составляющей магнитного поля Земли . Учитывая, что магнитное поле соленоида в любой точке пространства пропорционально току, можно записать

_,

где и определены в упражнении 1. Повторите измерения и расчеты еще для двух-трех положений компаса.