测量螺线管的磁场

实验题目：测量螺线管的磁实验目的：学习测量交变磁场的法，加深理解磁场的一些特性及电磁感应定律实验原理 B0nI x x

[R2(xl)2

[R2(xl)2]2

4107N/A2nN为单位长度上的线圈匝数，R，x（Tl>>RB

nIxB1

nIAi(tI0sint

B(t)CPi(t)B0sin

CPA1A1中将产生感生电动N1S1B(t)

E(t)

N1

cosN1S1cosB0NScosBsin(t

1 VN1S1B

B NS

22Nr2f

1 1一轴线上，此时cos1，则螺线管中的磁感应强度为B 122Nr21

A1A1种感生电动势的有效值。实验桌号：6实验步骤BIV 出电流从15.0mA至50.0mA，每隔5.0mA记录相应的感生电动势V值。将数据列表表示，在同一张坐标纸上做出不同频率的V-I测出对应的V从以上测量数据中取出x=0，f=750Hz，I=25.0mA和对应的V值，再取x=l，f=750Hz，I=25.0mA对应的V分别用公式（1）和（7）计算出B得出的B值进行比较和讨6.3.2-2f=1500Hz，x=0V0.5cmVx=18.0cm

仍按图6.3.2-2接线，接入毫安计。选取0xl中任意一个位置，取f=1000Hz，I=45.0mAVAA1fI，A1AVV实验数据与数据处理

N

n双掷开关，应如何接入请自己考虑并画下草图。从15.0mA至50.0mA，每隔5.0mA记录相应的感生电动势V值。将数据列表表示，在同一张坐V-Iy=a+Adj.R-1Standard0900

由origin750Hz:U9I10mV注意，上面三个方程中U的单位是VI的单位是mA三条直线的斜率之比18.6794.58421，由此可以推断出，直线斜率与频率呈正比，即测出对应的V测得的数据是

I

U

I

U

I

Ux=0，f=750Hz，I=25.0mAVx=l，f=750Hz，

U235mV用公式（1：x0时，由于nNB

0 [R2l2 2[R2l21 4107380025.012232.50103 30.001022 2

B 2[R2l2

T用公式（7：B 22Nr2

21.00103

T1

用公式（1：xl时，由于nNB

0 [R24l2 2[R24l2

232.501032232.501032430.0010321B 1

T用公式（7：B 22Nr2

21.00103

T1

结果分析6.3.2-2f=1500Hz，x=0VA11.0cmVx=lVx>12cm0.5cmVx=18.0cm0123456789表二：感生电动势与xU(x)-xB(x)-xoriginU(x)-x图二：感生电动势与x系B

122Nr21

B:由U(xx曲线可以看出，在螺线管中间（x=0-10cmx>13cm（1）进行讨论

由数据得：lU455mV,U

x x

Ux 于均匀，只在端点附近磁感应强度才显著下降。由公式(1)，l>>RBx00nI螺线管两端 1nI，为

2

仍按图6.3.2-2接线，接入毫安计。选取0xl中任意一个位置，取f=1000Hz，I=45.0mAVAA1fI，A1AVV测量数据x10cmf1