用磁強(qiáng)計(jì)研究通電導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)

用磁強(qiáng)計(jì)研究通電導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)

儀器

至少6m24＃銅錢(qián)（直徑為0．5588mm）；一只電動(dòng)勢(shì)為6V，能連續(xù)半小時(shí)輸出3A電流的直流電源；載流能力為3A的10Ω電阻箱；0～3A的安培計(jì)；按鍵開(kāi)關(guān)；反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)；木臺(tái)架；磁強(qiáng)計(jì)。

實(shí)驗(yàn)步驟

按圖28／1接好電路，使用一根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，其長(zhǎng)度不少于2m。為了使雜散磁場(chǎng)降至可以忽略的程度，別的設(shè)備應(yīng)盡量遠(yuǎn)離磁強(qiáng)計(jì)。譬如，把磁強(qiáng)計(jì)放在桌子中間，導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)木支架并固定于其上，別的儀器則安裝在地板上，如圖28／2所示。

第一部分

調(diào)節(jié)磁強(qiáng)計(jì)使指針讀數(shù)為零，讓導(dǎo)線(xiàn)水平地跨過(guò)磁強(qiáng)計(jì)并盡量靠近它，采用無(wú)視差法，通過(guò)磁強(qiáng)計(jì)表盤(pán)的鏡子置導(dǎo)線(xiàn)于子午面內(nèi)。

　　接通電流后，調(diào)節(jié)變阻器使磁強(qiáng)計(jì)指針偏轉(zhuǎn)60°－65°，記錄電流和指針每一端的偏轉(zhuǎn)角θ數(shù)值；然后，把電流反向并記錄指針兩端的θ值，再把電流稍許減少取得四個(gè)對(duì)應(yīng)的θ值，選六個(gè)不同的電流值重復(fù)上述過(guò)程，直到偏轉(zhuǎn)角等于30°為止。

　　第二部分　把電流恢復(fù)到原來(lái)的大小，測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)到磁強(qiáng)計(jì)玻璃面板的距離h，并記錄指針的讀數(shù)，在電流反向后記錄指針的新讀數(shù)；然后，升高導(dǎo)線(xiàn)直到偏轉(zhuǎn)角降為55°為止，再次讀取正反方向電流下指針的讀數(shù)。繼續(xù)這個(gè)過(guò)程、記錄每個(gè)位置的高度和指針相應(yīng)的四個(gè)讀數(shù)，記下電流值I。

數(shù)據(jù)記錄與處理

把觀測(cè)數(shù)據(jù)填入下表：

第一部分

　　第二部分電流值I＝（A）

　　作出tgθ－I圖象和ctgθ－h(huán)圖象，原理中已指出它們是直線(xiàn)。從第二條直線(xiàn)的斜率推算Bhor的值應(yīng)約為1．8×10－5T（已知μ0＝4π×10－7H／m）；記錄h軸上的截距，并考慮它為d值是否合理。