Расчетные формулы
Индукция магнитного поля:
Напряженность поля:
Индукция магнитного поля внутри соленоида:
Индукция магнитного поля (теоретическое):
Индуктивность соленоида:
IV. Формулы погрешностей косвенных измерений:
Максимальная абсолютная погрешность измерения магнитной индукции, создаваемой короткой катушкой:
Максимальная абсолютная погрешность измерения магнитной индукцией, создаваемой соленоидом:
Максимальная относительная погрешность измерения кратчайшего расстояния от датчика Холла до проводника с током:
Максимальная относительная погрешность измерения индуктивности соленоида:
Максимальная относительная погрешность измерения потокосцепления:
V. Таблицы с результатами измерений и графические зависимости.
Таблица 1. Зависимость магнитной индукции на оси короткой катушки от расстояния до конца центра катушки.
z,м |
-0,08 |
-0,07 |
-0,06 |
-0,05 |
-0,04 |
-0,03 |
-0,02 |
-0,01 |
0 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
Вэкс,мТл |
0,08 |
0,09 |
0,12 |
0,13 |
0,16 |
0,19 |
0,27 |
0,35 |
0,44 |
0,41 |
0,37 |
0,28 |
0,16 |
0,14 |
0,12 |
0,11 |
0,10 |
Втеор,мТл |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,08 |
0,11 |
0,16 |
0,23 |
0,29 |
0,32 |
0,29 |
0,23 |
0,16 |
0,11 |
0,08 |
0,05 |
0,04 |
0,03 |
Графическая интерпретация зависимости магнитной индукции но оси катушки от расстояния до центра катушки
Рис.2
График зависимости B(z)
Таблица 2. Зависимость магнитной индукции в центре короткой катушки от силы тока в ней.
J,А |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
Bэкс, мТл |
0 |
0,15 |
0,18 |
0,21 |
0,26 |
0,29 |
0,32 |
0,35 |
0,37 |
0,41 |
0,45 |
Втеор, мТл |
0,00 |
0,04 |
0,08 |
0,13 |
0,17 |
0,21 |
0,26 |
0,31 |
0,35 |
0,39 |
0,44 |
Графическая интерпретация зависимости магнитной индукции в центре короткой катушки от силы тока в ней
Рис.
3 График зависимости
B(I)
Таблица 3. Зависимость магнитной индукции соленоида от расстояния до его центра.
z,см |
-10 |
-9 |
-8 |
-7 |
-6 |
-5 |
-4 |
-3 |
-2 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Вэкс,мТл |
0,4 |
0,8 |
1,94 |
2,50 |
2,57 |
2,64 |
2,70 |
2,71 |
2,72 |
2,73 |
2,74 |
2,73 |
2,72 |
2,68 |
2,64 |
2,55 |
2,38 |
1,98 |
0,87 |
0,3 |
0,14 |
Втеор,мТл |
0,9 |
1,01 |
1,12 |
1,24 |
1,36 |
1,48 |
1,59 |
1,68 |
1,75 |
1,8 |
1,82 |
1,8 |
1,75 |
1,68 |
1,59 |
1,48 |
1,36 |
1,24 |
1,12 |
1,01 |
0,9 |
Графическая интерпретация зависимости магнитной индукции на оси соленоида от расстояния до его центра.
Рис.4
График зависимости B(z)
Таблица 4. Зависимость магнитной индукции в центре соленоида от силы тока в нем.
I,A |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
Вэкс,мТл |
0 |
0,41 |
0,56 |
0,87 |
1,11 |
1,41 |
1,70 |
1,96 |
2,17 |
2,50 |
2,65 |
Втеор,мТл |
0,00 |
0,24 |
0,47 |
0,71 |
0,95 |
1,18 |
1,42 |
1,65 |
1,89 |
2,13 |
2,36 |
L,мкГн |
0 |
32,63 |
22,28 |
23,08 |
22,08 |
22,44 |
22,55 |
22,28 |
21,59 |
22,11 |
21,09 |
Графическая интерпретация зависимости магнитной индукции в центре соленоида от силы тока в нем
Рис.5
График зависимости В(I)
Таблица 5. Зависимость магнитной индукции, создаваемой прямолинейным проводником от силы тока в нем.
I,A |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
Вэкс,мТл |
0 |
0,31 |
0,50 |
0,73 |
1,00 |
1,31 |
1,47 |
1,65 |
2,03 |
2,17 |
2,36 |
Втеор,мТл |
0,00 |
0,24 |
0,47 |
0,71 |
0,95 |
1,18 |
1,42 |
1,65 |
1,89 |
2,13 |
2,36 |
r0,мм |
0,00 |
3,23 |
4,01 |
4,12 |
4,01 |
3,83 |
4,09 |
4,25 |
3,95 |
4,16 |
4,25 |
Графическая интерпретация зависимости магнитной индукции, создаваемой прямым проводником от силы тока в нем.
Рис.
6 График зависимости B(I)
Таблица 6. Параметры исследуемых объектов.
Nк |
Rк, см |
Nc |
dс, мм |
lс, см |
L, мкГн |
4 |
3,5 |
75 |
26 |
20 |
24 |
Nк – число витков короткой катушки, R – её радиус; Nс – число витков соленоида, l – его длина, L – его индуктивность (указано на соленоиде), d – его диаметр.