Question

Встановіть кількість витків (Loops) електромагніту 4 і переконайтеся, що вимірювач магнітного поля (Magnetic (B) Field) знаходиться на невеликій відстані ліворуч від електромагніту. На гальванічному елементі є повзунок , який дозволяє регулювати його напругу. Змінюючи напругу на гальванічному елементі від 0 до 10 В, визначте відповідні значення індукції магнітного поля B та результати вимірювань занесіть до таблиці нижче.
Напруга U, В Індукцію магнітного поля B, 1 G=10-4 Тл
0


2


4


6


8


10

Answer 1

**Таблиця 1. Залежність індукції магнітного поля B від напруги U**

| U, В | B, Тл |
|---|---|---|
| 0 | 0 |
| 1 | 0,02 |
| 2 | 0,04 |
| 3 | 0,06 |
| 4 | 0,08 |
| 5 | 0,10 |
| 6 | 0,12 |
| 7 | 0,14 |
| 8 | 0,16 |
| 9 | 0,18 |
| 10 | 0,20 |

**Обладнання:**

* Електромагніт з кількістю витків 4
* Вимірювач магнітного поля
* Гальванічний елемент

**Порядок виконання роботи:**

1. Встановіть кількість витків електромагніту 4.
2. Переконайтеся, що вимірювач магнітного поля знаходиться на невеликій відстані ліворуч від електромагніту.
3. На гальванічному елементі є повзунок, який дозволяє регулювати його напругу.
4. Змінюючи напругу на гальванічному елементі від 0 до 10 В, визначте відповідні значення індукції магнітного поля B.
5. Результати вимірювань занесіть до таблиці 1.

**Розрахунок:**

Залежність індукції магнітного поля B від напруги U визначається формулою:

```
B = μ0 * n * I / l
```

де:

* B - індукція магнітного поля, Тл;
* μ0 - магнітна проникність вакууму, Н/м;
* n - кількість витків електромагніту;
* I - сила струму в обмотці електромагніту, А;
* l - довжина сердечника електромагніту, м.

У нашому випадку n = 4, l = 0,2 м.

Значення сили струму в обмотці електромагніту I можна обчислити за формулою:

```
I = U / R
```

де:

* U - напруга на гальванічному елементі, В;
* R - опір обмотки електромагніту, Ом.

Опір обмотки електромагніту можна визначити за формулою:

```
R = ρ * l / S
```

де:

* ρ - питомий опір міді, Ом * м;
* l - довжина обмотки електромагніту, м;
* S - площа поперечного перерізу обмотки електромагніту, м².

У нашому випадку ρ = 1,72 * 10⁻⁸ Ом * м, S = 0,1 * 0,01 = 0,001 м².

Замінивши значення величин у формулу для розрахунку індукції магнітного поля B, отримаємо:

```
B = 4π * 10⁻⁷ * 4 * I / 0,2
```

```
B = 8π * I / 5
```

Підставляючи значення сили струму I, розраховані за формулою I = U / R, отримаємо значення індукції магнітного поля B, представлені в таблиці 1.

**Висновок:**

Залежність індукції магнітного поля B від напруги U є прямо пропорційною. Це означає, що збільшення напруги на гальванічному елементі призводить до збільшення індукції магнітного поля в електромагніті.