Электричество и магнетизм, изучение свойств ферромагнетиков

Приборная погрешность определения складывается из систематических погрешностей измерения термоэдс и температуры и на основании зависимости вычисляется по формуле:

где src="images/referats/13356/image088.png">- класс точности вольтметра, - относительная погрешность измерения температуры. Величина определяется по цене деления амперметра, пересчитанной в градусах.

Суммирование систематической и случайной погрешностей осуществляется по формуле () и дает:

Рабочая формула для расчета отношения концентрации носителей:

Расчет погрешности осуществляется как расчет погрешности косвенного измерения (), в результате чего получается формула:

Вопросы для самопроверки

Что такое работа выхода электронов из металла?

Что такое внутренняя и внешняя контактные разности потенциалов?

В каком случае возникает термо-э. д. с. и отчего она зависит?

Что такое удельная термоэ. д. с.?

Выведите формулу для определения удельной термоэ. д. с.

В чем заключается градуировка термопары?

Выведите формулу для определения погрешности в измерении?

Лабораторная работа 2

Индуктивность

Цель работы: изучение закона электромагнитной индукции, расчет индуктивности короткого соленоида; проверка закона Ома для цепи постоянного и переменного тока с индуктивностью и активным сопротивлением; экспериментальное определение индуктивности короткого соленоида и магнитной проницаемости сердечника.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.

1. При любом изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную проводящим контуром, между точками 1 и 2 проводника возникает электродвижущая сила индукции, численно равная скорости изменения магнитного потока (закон Фарадея):

(3.1)

Рис.3.1

Из уравнения (3.1) следует, что поток магнитной индукции может изменяться как при движении контура в стационарном магнитном поле, так и за счет изменения индукции магнитного поля во времени. Знак минус выражает правило Ленца: ток в контуре имеет всегда такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток.

В отсутствии внешнего магнитного поля электрический ток: текущий в контуре: создает вокруг себя магнитное поле: индукция которого по закону Био-Савара-Лапласа пропорциональна току в контуре. Если в контуре протекает переменный ток, то сцепленный с ним магнитный поток будет изменяться во времени и между точками 1 и 2 возникает э. д. с. индукции. Данное явление называется самоиндукцией. Магнитный поток при самоиндукции пропорционален току в контуре

(3.2)

так что закон Фарадея можно записать в следующей форме:

(3.3)

Коэффициент пропорциональности L называется индуктивностью контура и зависит только от его геометрических размеров. Индуктивность определяется из закона Био-Савара-Лапласа в результате интегрирования по длине проводящего контура l с учетом выражения (3.2) для потока магнитной индукции:

, (3.4)

где Гн/м - магнитная проницаемость вакуума, - радиус-вектор: проведенный из элемента контура в элемент поверхности S, ограниченной данным контуром, индекс "n" означает проекцию векторного произведения на нормаль к поверхности.

2. Получим формулу для расчета индуктивности короткого соленоида, длина которого l соизмерима с его радиусом (рис.3.2).

Рис.3.2

Индукция магнитного поля в точке 0 на оси соленоида, создаваемая участком намотки пропорциональна числу витков на данной длине:

, (3.5)

где - индукция, создаваемая одним витком, - число витков на единице длины. В соответствии с законом Био-Савара-Лапласа ток, протекающий в элементе проводящего контура, создает в точке 0 индукцию

(3.6)

Интегрируя уравнение (3.6) по длине витка, получаем выражение для индукции магнитного поля, создаваемую одним витком:

(3.7)

В результате интегрирования уравнения (3.5) по всем значениям в интервале от до -и замены переменных , получаем следующее выражение для индукции магнитного поля на оси соленоида:

(3.8)

При вычислении индукции магнитного поля реального соленоида необходимо учитывать не только зависимость от , но и неоднородность поля по сечению соленоида. Для расчета индуктивности короткого соленоида, магнитная индукция которого зависит от его сечения, можно использовать приближенную формулу:

(3.9)

Для длинного соленоида (>>) формула (3.9) существенно упрощается и имеет следующий вид:

 Скачать реферат