Определение μ₀ по полю длинного прямого провода
На фиксированном расстоянии от длинного прямого провода снимайте индукцию B при разных токах I. Линейная аппроксимация B(I) даёт наклон μ₀/(2πr), откуда μ₀ = наклон · 2πr.
Цель работы
Определить магнитную постоянную μ₀ из B = μ₀ I / (2πr) при известном r = 0,1 м: наклон B(I) равен μ₀/(2πr).
Оборудование
- Длинный прямой провод
- Источник тока
- Датчик магнитного поля
Эксперимент
Теория
Магнитное поле длинного прямого провода B = μ₀ I / (2πr). При фиксированном r график B от I — прямая через начало координат с наклоном μ₀/(2πr).
Ход работы
- Расстояние от провода до датчика зафиксировано: r = 0,1 м. Меняйте только ток I.
- Записывайте пары (I, B) (небольшой шум датчика).
- Повторите не менее чем для 6 разных токов, равномерно по диапазону.
- Проверьте линейную аппроксимацию B(I): μ₀ = наклон · 2πr.
- Сравните с табличным 4π·10⁻⁷ Гн/м и сформулируйте вывод.
Вывод
Найденное μ₀ согласуется с 4π·10⁻⁷ Гн/м в пределах допуска. Основные погрешности: шум датчика, конечная длина провода и отсчёт r.