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    电流磁场

    2016/9/14 11:52:27

    【目的和要求】

    通过直线电流的磁场和通电螺线管的磁场的实验,认识带电导体周围存在着磁场,并进一步认识和检验安培右手螺旋定则。

    【仪器和器材】

    专用电源(低电压、短时间大电流),粗铜线(φ3×30毫米)小磁针(J2406型,一组10个),硬纸板(20厘米×20厘米),方座支架(J1102型),铅笔,带硬纸板(15厘米×20厘米)的螺线管,导线2根,细铁粉。

    【实验方法】

    一、直线电流的磁场

    1.将30毫米长的粗钢线穿过20厘米见方的硬纸板的中心。

    2.将粗铜线沿竖直位置固定好(例如用一个小支架固定硬纸板,或用方座支架夹持住硬纸板)。粗铜线的两端另外用导线连接到专用电源的输出端上,然后在纸板上均匀撒一层细铁粉。

    3.接通专用电源的开关,并同时用一支铅笔轻敲纸板,使上面的铁粉沿磁力线排列。(专用电源的短时间电流输出达三、四十安培以上,然后会在预定的时刻自动断开。)

    4.用白纸画出所见图形的简图。然后在纸板上沿同心圆的4个不同方位各放1个小磁针。再次接通专用电源,按小磁针北极所指的方向在同心圆上标出磁力线的方向。

    5.检查导线中的电流方向和磁力线方向是否符合右手螺旋定则

    6.改变电流的方向重做一遍上述实验,再画一张磁力线简图,与上图相比较,并检验右手螺旋定则。

    二、通电螺线管的磁场

    1.将带硬纸板的螺线管的两端接到专用电源的输出端上,按通电源,同时轻敲均匀地撒好了铁粉的硬纸板,使上面的铁粉沿磁力线排列

    2.画出表明螺线管内和两端外铁粉排列形状的简图。

    3.在螺线管内和两端外不同地方放几个小磁针,再次接通专用电源,按小磁针北极所指的方向,在简图上标出磁力线的方向,并注明电流的方向看看是否符合右手螺旋定则

    【参考资料】

    线圈指南针

    在铅笔上用牛皮纸缠两层,然后再用漆包线在纸上顺次密绕60-70圈,把线头固定好后,把线圈连同纸筒一起从铅笔上取下,这样便得到了一个螺旋线圈。

    另取铜片、锌片各l小块,泡沫塑料一块,见图3.17-5,将线圈置于泡沫塑料上,线圈的两头分别与铜片、锌片连接。然后,把这一装置放入盛有盐水(或醋)的杯中,让它浮在液面上。这时你可以看到线圈管的轴线总是指着南北方向。不管你怎样改变它的指向,它都会恢复南北指向的位置,犹如一架指南针。

    这是由于插在盐水中的钢片、锌片形成化学原电池,原电池产生的电流流过螺旋线圈会产生磁场,使螺旋线圈两端显示不同的磁极,所以线圈就会像指南针一样指示方向了。

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