用磁強(qiáng)計(jì)研究通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場

用磁強(qiáng)計(jì)研究通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場

儀器

至少6m24＃銅錢（直徑為0．5588mm）；一只電動勢為6V，能連續(xù)半小時輸出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)；按鍵開關(guān)；反轉(zhuǎn)開關(guān)；木臺架；磁強(qiáng)計(jì)。

實(shí)驗(yàn)步驟

按圖28／1接好電路，使用一根長直導(dǎo)線，其長度不少于2m。為了使雜散磁場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)線穿過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)線水平地跨過磁強(qiáng)計(jì)并盡量靠近它，采用無視差法，通過磁強(qiáng)計(jì)表盤的鏡子置導(dǎo)線于子午面內(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對應(yīng)的θ值，選六個不同的電流值重復(fù)上述過程，直到偏轉(zhuǎn)角等于30°為止。

　　第二部分　把電流恢復(fù)到原來的大小，測量導(dǎo)線到磁強(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)這個過程、記錄每個位置的高度和指針相應(yīng)的四個讀數(shù)，記下電流值I。

數(shù)據(jù)記錄與處理

把觀測數(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。從第二條直線的斜率推算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。