用磁強計研究通電導線產生的磁場

用磁強計研究通電導線產生的磁場

儀器

至少6m24＃銅錢（直徑為0．5588mm）；一只電動勢為6V，能連續(xù)半小時輸出3A電流的直流電源；載流能力為3A的10Ω電阻箱；0～3A的安培計；按鍵開關；反轉開關；木臺架；磁強計。

實驗步驟

按圖28／1接好電路，使用一根長直導線，其長度不少于2m。為了使雜散磁場降至可以忽略的程度，別的設備應盡量遠離磁強計。譬如，把磁強計放在桌子中間，導線穿過木支架并固定于其上，別的儀器則安裝在地板上，如圖28／2所示。

第一部分

調節(jié)磁強計使指針讀數(shù)為零，讓導線水平地跨過磁強計并盡量靠近它，采用無視差法，通過磁強計表盤的鏡子置導線于子午面內。

　　接通電流后，調節(jié)變阻器使磁強計指針偏轉60°－65°，記錄電流和指針每一端的偏轉角θ數(shù)值；然后，把電流反向并記錄指針兩端的θ值，再把電流稍許減少取得四個對應的θ值，選六個不同的電流值重復上述過程，直到偏轉角等于30°為止。

　　第二部分　把電流恢復到原來的大小，測量導線到磁強計玻璃面板的距離h，并記錄指針的讀數(shù)，在電流反向后記錄指針的新讀數(shù)；然后，升高導線直到偏轉角降為55°為止，再次讀取正反方向電流下指針的讀數(shù)。繼續(xù)這個過程、記錄每個位置的高度和指針相應的四個讀數(shù)，記下電流值I。

數(shù)據(jù)記錄與處理

把觀測數(shù)據(jù)填入下表：

第一部分

　　第二部分電流值I＝（A）

　　作出tgθ－I圖象和ctgθ－h(huán)圖象，原理中已指出它們是直線。從第二條直線的斜率推算Bhor的值應約為1．8×10－5T（已知μ0＝4π×10－7H／m）；記錄h軸上的截距，并考慮它為d值是否合理。