To tylko jedna z 5 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
1 Ćwiczenie 26 Wyznaczanie oporności wewnętrznej i czułości galwanometru zwierciadłowego I. Zagadnienia do samodzielnego opracowania 1. Oddziaływanie pola magnetycznego na przewodnik, przez który płynie prąd elektryczny. 2. Definicja potencjału elektrycznego, związek potencjału z napięciem, prawo Ohma. 3. Reguły Kirchhoffa. 4. Budowa i zasada działania galwanometru zwierciadłowego (magnetoelektrycznego). II. Wprowadzenie Oddziaływanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem Prąd jest uporządkowanym ruchem ładunków elektrycznych. Ponieważ pole magnetyczne wywiera działanie odchylające na poruszający się ładunek, spodziewamy się, że będzie ono także odchylało przewodnik, w którym płynie prąd. Do naszych rozważań weźmy drut o długości l , w którym płynie prąd o natężeniu I , umieszczony w polu o indukcji magnetycznej B . Przyjmijmy, że wektor gęstości prądu tworzy kąt prosty z B . Prąd I w metalowym przewodniku jest przenoszony przez swobodne elektrony (elektrony przewodnictwa). Niech n będzie ilością takich elektronów przypadającą na jednostkę objętości drutu. Wartość średniej siły działającej na pojedynczy elektron jest dana przez równanie: B v e F r r r × = ' α sin ' B v e F = (1a) gdy o 90 = α , wówczas B v e F = ' (1b) gdzie v jest prędkością, z jaką porusza się elektron. Korzystając ze związku sr v n e j r r = , mamy: e n j v r r = i po podstawieniu do (1b) otrzymamy: n B j B e n j e F = = ' Drut o długości l zawiera l A n swobodnych elektronów, gdzie l A jest objętością części drutu o przekroju A , którą bierzemy pod uwagę. Całkowita siła działająca na swobodne elektrony w drucie, a więc i na sam drut jest równa: ( ) n B j l A n F l A n F = = ' Ponieważ A j jest to natężenie prądu I płynącego w drucie, otrzymujemy: B l I F = Równanie jest prawdziwe tylko wtedy, gdy przewodnik tworzy kąt prosty z wektorem B . W ogólnym przypadku siła F byłaby dana zależnością: B l I F r r r × = (2a) 2 gdzie l r jest wektorem o wartości równej długości przewodnika, o kierunku wyznaczonym przez (prosty) przewodnik i o zwrocie określonym przez kierunek prądu. Jeżeli rozważymy elementarny odcinek przewodnika o długości dl , siła dF działająca na ten odcinek może być znaleziona z zależności:
(…)
… przytwierdzone
sztywno do ramki.
Parametrami, które charakteryzują galwanometr są jego czułość i opór
wewnętrzny. Czułość galwanometru o ruchomym uzwojeniu definiuje się jako stosunek
kąta wychylenia α do natężenia prądu I g płynącego przez uzwojenie:
c=
α
Ig
(3a)
rad
Wymiarem czułości jest radian na amper
. Opór wewnętrzny galwanometru
A
jest to opór jego uzwojenia.
Przed galwanometrem w odległości y…
… uzwojeniu (rys. 1).
Rys. 1. Schemat galwanometru zwierciadłowego
Ruchome uzwojenie (nawinięte na lekkiej prostokątnej ramce), którego
płaszczyzny zwojów są pionowe, jest zawieszone w polu magnetycznym silnego
magnesu trwałego, którego bieguny mają kształt półkoli. Uzwojenie to jest zawieszone
na cienkim drucie z brązu fosforowego między biegunami magnesu i pionowym
rdzeniem z miękkiego żelaza w postaci…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)