本实验用来研究法拉第第一定律所规定的磁感应。当磁通线圈旋转正在发生变化时,在威廉希尔官方网站
中产生EMF。该实验通过线圈放电磁铁,并在基于PC的示波器上观察结果。 所需设备:
一个运行PicoScope示波器软件的DrDAQ数据记录器,一个磁感应盒。
实验设置:
1、将管和线圈垂直安装在夹具和支架上;
2、使用BNC至4 mm测试线将线圈连接到DrDAQ的pH输入。
要使用DrDAQ执行此实验,我们必须在PicoScope中使用自定义范围功能。为此,可以将文件安装到PicoScope中,或者可以手动输入设置。
图1 实验安装
1)手动配置此实验的pH输入
A.选择文件>设置>自定义范围;
B.在自定义范围列表中选择添加;
C.输入下图所示的设置;
D.使用通道A的下拉菜单选择pH值,范围±576 mV;
E.DrDAQ屏幕现在看起来与图3所示的图像相同。
图2 pH输入的自定义范围设置
2)将文件安装到PicoScope软件中以配置此实验的pH输入
A.下载安装文件并将其保存到PICO目录中;
B.启动PicoScope软件;
C.在PicoScope工具栏中选择文件>打开;
D.在打开文件窗口中,更改文件类型以显示在下拉菜单中设置文件(*.PSS);
E.选择确定;
F.再次,DrDAQ屏幕应与下图3所示的sceeenshot相同。
图3 安装设置文件后PicoScope屏幕截图
进行实验
将磁贴倒放在管子上(北极面朝下),观察屏幕上的痕迹。抓住磁铁,防止它摔在地板上!
在重复实验之前,请考虑如果您在将磁铁放在南极面朝下的情况下,屏幕上的痕迹将如何变化?尝试一下,看看是否正确。
如果设备允许,通过将线圈沿着管子上下移动来进行实验,这样磁体在进入线圈之前就可以移动不同的距离。无论是PicoScope标尺还是自动测量都可用于记录振幅。
问题和结果的讨论
Q1、为什么磁体通过线圈时会产生负电压和正电压?
Q2、为什么脉冲的宽度(持续时间)会随着线圈上下移动而变化?
Q3、磁体的行进速度与线圈的电压之间的关系是怎样的?
Q4、磁体在通过线圈时的速度会发生什么变化?
进一步研究
由于从磁体的释放点到线圈顶部的距离很小,由感应EMF产生的脉冲是不对称的。当线圈和磁体的释放点之间的距离较大时,脉冲才变得真正对称。为什么会看到这个效果?
测量磁体的释放点和线圈之间的距离,用它来计算速度。对不同的距离重复上述步骤,绘制峰值幅度对磁体速度的曲线图。
使用Lenz定律来解释磁体的极性如何影响感应电流的方向。http://www.gooxian.com/ 购线网