DOC《WS- LZ》

2 .冲击法测量螺线管的磁感应强度,实验电路原理图(1)其中 G:冲击电流计 L1:螺线管 L2:探测线圈 IM:螺线管励磁恒流源(0-1A) IS:互感器励磁恒流源(0-10mA) M:互感器(0.0425H)线圈L1',L2' K1:为互感器励磁电流换向开关 K2:螺线管励磁电流换向开关 K:阻尼开关 将励磁电流换向开关倒向一边接通时,励磁电流从零突然变为IM,测螺线管内的磁感应强度从0跳到B. 则放置于螺线管内的探测线圈横截面上穿过的磁通也由零跳变到 其中 N为探测线圈匝数,B为螺线管内磁感应强度 S为探测线圈有效面积 由法拉弟电磁感应定律 (6) 同理当我们突然断开螺线管励磁电流IM,即其由IM跳到零时,螺线管内磁感应强度由B跳到零,穿过探测线圈横截面的磁通又NBS跳变到零. 则相应的 若将励磁电流换向输入,则B的方向相反,所则得q值也是大小值相同,符号相反.上式中N、S为已知,q可从冲击电流计中直接读出,而R则难于直接测量(实际上它应是电路中的复阻抗Z),为此我们采用互感器比较法,在刚才的测量中我们已将互感器的副边线圈串入探测回路,已保证两次比较测量中,冲击电流回路参数一致. 在断开的励磁电流后,突然接通互感器原边电流,则互感器副边两端产生的互感电动势大小为 感应脉冲电流为 对t积分为 (7) (6),(7)两式联立求解B (6)式中取q的大小 (8) 【实验步骤】 WS-LZ型螺线管磁场实验组合仪与WS-HL/LC型霍尔效应-螺线管磁场测试仪按图2连接起来. 2.将励磁电流换向开关分别按正向接通、断开,反向接通、断开的顺序测量回路的冲击电荷量,并记入表(1)中(此时互感器原边线圈断开不能接通电流). 3.互感器励磁电流换向开关分别按正向接通断开,反向接通断开的顺序测量探测回路的冲击电荷量,并记入表(2)中.(此时螺线管内不能接通电流) 4.将表(1)和表(2)中的所有数据求平均值 即表(1)表(2) IM=1A IS=10mA q 向上接通 断开 向上接通 断开 向下接通 断开 向下接通 断开 ∑|q|/4 ∑|q|/4 将与代入(8)式求得B 式中M=0.0425H IS=10mA N=103 S=25.95*10-6m2 【注意事项】 1.冲击电荷量与电流改变的时间Δt和开关接触或断开时的状态有关.因而每次闭和和断开应尽量保持等速,平稳,以免时间Δt相差太大,或开关触点在放电过程中的电荷损耗影响测量结果. 2.本实验中,供电系统是由WS-HL/LC霍尔效应-螺线管磁场测试仪提供,请参阅WS-HL/LC霍尔效应-螺线管磁场测试仪的使用说明.