Badanie oddziaływania pola magnetycznego na przewodnik z prądem

Informacje do doświadczenia

• Numer stanowiska w pracowni: 204 (sala 217A).
• Doświadczenie wykonać na podstawie opisu (pobierz dokument).
• Film instruktażowy jest dostępny na stronie (www).

Przebieg doświadczenia

1. Połączyć układ wybierając (n =) 5 uzwojeń ramki (przewody podłączone do wejść 0 i 5). Upewnić się, że multimetr pracuje jako amperomierz. Włączyć zasilacz oraz laser.
2. Zwiększając natężenie prądu przepływającego przez uzwojenia ramki zmieniać położenie plamki lasera o 1 cm. Każdorazowo zanotować położenie plamki na skali (1-10 cm) oraz odpowiednie wartości natężenia prądu (I).
3. Ustawić napięcie zasilacza na zero, zamienić przewody miejscami i powtórzyć pomiary dla przeciwnego kierunku przepływu prądu.
4. Pomiar powtórzyć włączając w obwód kolejne uzwojenia (n = 10, 15, 20 i 25 uzwojeń).
5. Po zakończeniu pomiarów ustawić napięcie zasilacza na zero.

Opracowanie wyników

1. Obliczyć wartości siły elektrodynamicznej F_ED odpowiadające poszczególnym wychyleniom ramki.
2. Na wspólnym wykresie wykreślić zależności siły elektrodynamicznej od natężenia prądu przepływającego przez uzwojenia ramki F_ED=ƒ(I) dla wszystkich wartości n.
3. Korzystając z wykresów F_ED=ƒ(I), odczytać przybliżone wartości F_ED dla jednej wybranej wartości prądu (I_w) z zakresu 0,15 - 0,25 A (np. 0,2 A).
4. Dla wybranego natężenia prądu (I_w) wykreślić zależność siły elektrodynamicznej od liczby uzwojeń ramki F_ED=ƒ(n).
5. Wybrać wykres F_ED=f(I) najbardziej zbliżony do linii prostej, a następnie, posługując się metodą regresji liniowej, wyznaczyć współczynnik nachylenia prostej a_R oraz jego niepewność.
6. Wyznaczyć wartość indukcji pola magnetycznego (B = a_R / (n·a)).
7. Określić niepewność obliczonej indukcji pola magnetycznego.
8. Przedstawić ostateczne wyniki doświadczenia (odpowiednio zaokrąglone).
9. Zapisać wnioski.