Báo cáo bài thực hành: Khảo sát tương tác từ của dòng điện nghiệm định luật AMPE về lực từ

Báo cáo bài thực hành: Khảo sát tương tác từ của dòng điện nghiệm định luật AMPE về lực từ  được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn sinh viên cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem

Báo cáo bài thực hành
KHẢO SÁT TƯƠNG TÁC TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN
NGHIỆM ĐỊNH LUẬT AMPE VỀ LỰC TỪ
Trường : Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông
Lớp : D21CQDT01-N
Họ tên : Đỗ Việt Cường – N21DCDT013
Trần Trọng Mẫn – N21DCDT
Hoàng Minh Vương – N21DCDT105
Đào Thế Anh – N21DCDT003
Nhóm : 9
I - MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM :
1) Khảo sát lực từ tác dụng lên dòng điện I chạy qua đoạn dây dẫn thẳng l đặt trong không gian
có từ trường đều .
2) Nghiên cứu sự phụ thuộc của lực từ vào cường độ dòng điện I, độ dài dây dẫn l góc a
giữa phương chiều của dòng điện phương chiều của , từ đó nghiệm định luật Ampe về lực
từ và xác định độ lớn của .
II - KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM :
1 - Khảo sát sự phụ thuộc của từ lực vào các đặc trưng của dòng điện và của từ trường.
Bảng 1 : Khảo sát sự phụ thuộc của lực từ F vào cường độ dòng điện I chạy trong khung dây :
Với b = 42,5mm, n = 100 vòng, = 90 .
a
0
I
(A)
Fo
(mN)
F’
(mN)
F=F’-Fo
(mN)
0.1 0,004 0.015 0.011
0.2 0,007 0,027 0,02
0.3 0,006 0,037 0,031
0.4 0.007 0,048 0,041
0.5 0,005 0,057 0,052
F
2∆F
bb
Vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ F~ f(I)
: Ô sai số lúc đo lực F theo I
Bảng 2 : Khảo sát sự phụ thuộc của lực từ F vào độ dài b của các đoạn dòng điện
Với I = 0,2 (A), n = 100 vòng , = 90 .a
0
b
(mm)
Fo
(mN)
F’
(mN)
F=F’-Fo
(mN)
22,5 0,004 0,014 0,01
42,5 0,003 0,027 0,024
62,5 0,001 0,04 0,03
Vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ F~ f(b)
0,5 0,4
0,3
0,20,1 0
0,02
0,03
0,04
I
0,01
0,05
2∆F
:Ô sai số lúc đo lực F theo b
Bảng 3 : Khảo sát sự phụ thuộc của lực từ F vào góc giữa chiều của dòng điện
chiều của từ trường
Với I = 0,2 (A), n = 100 vòng b = 42,5 mm
a
(độ )
Fo
(mN)
F’
(mN)
Sin a F=F’-Fo
(mN)
0 0,011 0,011 0 0
30 0,014 0,009 1/2 0,005
45 0,014 0,004 2 0,01
60 0,012 0,002 2 0,01
90 0,013 0 1 0,013
0,01
0,024
b
F
62,542,522,5
0,03
0
Vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ F~ f(sin ) a
: Ô sai số lúc đo lực F theo Sin a
Nhìn đồ thị ta thấy:
Đồ thị lực F theo I có dạng tịnh tuyến. Khi I tăng lên thì lực F cũng tăng
Đồ thị lực F theo b có dạng tịnh tuyến. Khi b tăng thì lực F cũng tăng.
Đồ thị lực F theo Sin αdạng biến thiên. Khi góc Sinα tăng thì lực F tăng
dần và không thay đổi tại khoảng /2 đến /2
2- Xác định giá trị độ lớn của véc tơ của từ trường đã cho :
Kết luận : hay là :
2∆F
F
0,013
0,01
0,005
1
/2
/2
Sin
a
1/2 0
Trong đó hệ số tỷ lệ k chính đại lượng đặc trưng cho từ trường, giá trị bằng
độ lớn của véc tơ cảm ứng từ .
Ta xác định giá trị của B từ các kết quả đo với = 90 ( bảng 1 và bảng 2):a
0
Theo bảng 1 :
I(A) N
Số vòng
L
(m)
F( N)
Thực Hành
F(N)
thuyết
B
thuyết
0,1 100 0,0425 0,011 0,002
4,25x10
-3
0,01
0,2 100 0,0425 0,02 0,002
8,5x10
-3
0,01
0,3 100 0,0425 0,031 0,002 12,75 x10
-3
0,01
0,4 100 0,0425 0,041 0,002 17x10
-3
0,01
0,5 100 0,0425 0,052 0,0024 21,25x10
-3
0,01
Trung nh 0,002
0,01
Kết quả :
Theo số liệu thực hành bảng 1
B= 2x10
-3
± (-8x10 )
-5
Theo sốố li u lý thuyếốt
B=0,01 ± 0.00
Theo bảng 2 :
I(A) n L(m) F(N)
Thực
hành
F(N)
thuyết
B
thuyết
0,4 100 0,0225 0,01 0,011 0,009 0,01
=B
=B
0,4 100 0,0425 0,024 0,014 0,017 0,01
0,4 100 0,0625 0,03 0,012 0,025 0,01
Trung nh 0,0123 0,017 0,01
Kết quả :
Theo số liệu thực hành bảng 2
B = 12,3x10
-3
± (-3,333x10 )
-5
Theo số liệu lý thuyết
B=0,01 ± 0
Nhận xét :
Sai số của lực F dựa trên lý thuyết và sai số của lực F dựa trên thực hành có sự chênh lệch
tương đối nhỏ.
| 1/6

Preview text:

Báo cáo bài thực hành
KHẢO SÁT TƯƠNG TÁC TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN
NGHIỆM ĐỊNH LUẬT AMPE VỀ LỰC TỪ
Trường : Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông Lớp : D21CQDT01-N
Họ tên : Đỗ Việt Cường – N21DCDT013
Trần Trọng Mẫn – N21DCDT
Hoàng Minh Vương – N21DCDT105
Đào Thế Anh – N21DCDT003 Nhóm : 9
I - MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM :
1) Khảo sát lực từ tác dụng lên dòng điện I chạy qua đoạn dây dẫn thẳng l đặt trong không gian có từ trường đều .
2) Nghiên cứu sự phụ thuộc của lực từ vào cường độ dòng điện I, độ dài dây dẫn l và góc a
giữa phương chiều của dòng điện và phương chiều của , từ đó nghiệm định luật Ampe về lực
từ và xác định độ lớn của .
II - KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM :
1 - Khảo sát sự phụ thuộc của từ lực vào các đặc trưng của dòng điện và của từ trường.
Bảng 1 :
Khảo sát sự phụ thuộc của lực từ F vào cường độ dòng điện I chạy trong khung dây :
Với b = 42,5mm, n = 100 vòng, a = 90 .0 I Fo F’ F=F’-Fo (A) (mN) (mN) (mN) 0.1 0,004 0.015 0.011 0.2 0,007 0,027 0,02 0.3 0,006 0,037 0,031 0.4 0.007 0,048 0,041 0.5 0,005 0,057 0,052
Vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ F~ f(I) F 0,05 0,04 0,03 2∆F bb 0,02 0,01 I 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
: Ô sai số lúc đo lực F theo I
Bảng 2 : Khảo sát sự phụ thuộc của lực từ F vào độ dài b của các đoạn dòng điện
Với I = 0,2 (A), n = 100 vòng , a = 900. b Fo F’ F=F’-Fo (mm) (mN) (mN) (mN) 22,5 0,004 0,014 0,01 42,5 0,003 0,027 0,024 62,5 0,001 0,04 0,03
Vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ F~ f(b) F 2∆F 0,03 0,024 0,01 b 0 22,5 42,5 62,5
:Ô sai số lúc đo lực F theo b
Bảng 3 : Khảo sát sự phụ thuộc của lực từ F vào góc giữa chiều của dòng điện và chiều của từ trường
Với I = 0,2 (A), n = 100 vòng b = 42,5 mm a Fo F’ Sin a F=F’-Fo (độ ) (mN) (mN) (mN) 0 0,011 0,011 0 0 30 0,014 0,009 1/2 0,005 45 0,014 0,004 2 0,01 60 0,012 0,002 2 0,01 90 0,013 0 1 0,013
Vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ F~ f(sin a) 2∆F F 0,013 0,01 0,005 Sin a 0 1/2 /2 /2 1
: Ô sai số lúc đo lực F theo Sin a Nhìn đồ thị ta thấy: 
Đồ thị lực F theo I có dạng tịnh tuyến. Khi I tăng lên thì lực F cũng tăng 
Đồ thị lực F theo b có dạng tịnh tuyến. Khi b tăng thì lực F cũng tăng. 
Đồ thị lực F theo Sin α có dạng biến thiên. Khi góc Sinα tăng thì lực F tăng
dần và không thay đổi tại khoảng /2 đến /2
2- Xác định giá trị độ lớn của véc tơ của từ trường đã cho : Kết luận : hay là :
Trong đó hệ số tỷ lệ k chính là đại lượng đặc trưng cho từ trường, có giá trị bằng
độ lớn của véc tơ cảm ứng từ .
Ta xác định giá trị của B từ các kết quả đo với a = 900 ( bảng 1 và bảng 2): Theo bảng 1 : I(A) N L F( N) F(N) B =B Số vòng (m) Thực Hành Lý thuyết Lý thuyết 4,25x10-3 0,1 100 0,0425 0,011 0,002 0,01 8,5x10-3 0,2 100 0,0425 0,02 0,002 0,01 0,3 100 0,0425 0,031 0,002 12,75 x10-3 0,01 0,4 100 0,0425 0,041 0,002 17x10-3 0,01 0,5 100 0,0425 0,052 0,0024 21,25x10-3 0,01 Trung bình 0,002 0,01 Kết quả :
Theo số liệu thực hành bảng 1 B= 2x10-3 ± (-8x10-5)
Theo sốố li u lý thuyếốt B=0,01 ± 0.00 Theo bảng 2 : I(A) n L(m) F(N) F(N) B =B Thực Lý thuyết Lý thuyết hành 0,4 100 0,0225 0,01 0,011 0,009 0,01 0,4 100 0,0425 0,024 0,014 0,017 0,01 0,4 100 0,0625 0,03 0,012 0,025 0,01 Trung bình 0,0123 0,017 0,01 Kết quả :
Theo số liệu thực hành bảng 2 B = 12,3x10-3± (-3,333x10-5)
Theo số liệu lý thuyết B=0,01 ± 0 Nhận xét :
Sai số của lực F dựa trên lý thuyết và sai số của lực F dựa trên thực hành có sự chênh lệch tương đối nhỏ.