能夠完整完成下面實驗:? 驗證安培定律
? 繪制與路徑相切的磁場
? 閉合積分是B-距離圖包絡(luò)的面積
? 選擇是否將電流包含到路徑
學生可以繪制與閉合路徑(包含電流源)相切的磁場強
度,通過實驗驗證安培定律。
磁場強度通過連接在轉(zhuǎn)動傳感器的磁場傳感器測量。學生推動轉(zhuǎn)動傳感器,使得轉(zhuǎn)動傳感器的滑輪沿著閉合路徑滾動。
無線三軸磁場傳感器和轉(zhuǎn)動傳感器可以允許學生沿著任何路徑圍繞線圈測量而不被連接線所纏繞。學生可以選擇任何他們希望的路徑,不必一定按照圓形路徑,因為傳感器記錄的是沿著路徑的切線方向的場強。
成功的關(guān)鍵是保持磁場傳感器與轉(zhuǎn)動傳感器的滑輪相切。這樣才能完成安培定律中的點積,因為只有沿路徑切線方向的磁場分量才被記錄。
如果你的路徑為包含電流源,則曲線包絡(luò)的面積將為零。僅會測量地球或附近其他磁體的磁場,但這些在閉環(huán)中都會抵消掉。
主要部件及參數(shù):
(1)安培定律附件: 包括
?鋁桌(46厘米x 46厘米x 11厘米)
?傳感器支架
(2)無線三軸磁場傳感器:
范圍:±50 G和±1300 G
分辨率:±0.01 G(50 G范圍); ±2 G(1300 G范圍)
最大采樣率:100 Hz
測量:磁場強度(3軸和合計)
記錄:是
電池:可充電鋰聚合物
連接性:直接USB或通過藍牙4.0
(3)無線轉(zhuǎn)動傳感器:
角分辨率:0.18°(0.00314弧度)
線性分辨率:0.0157毫米(皮帶輪半徑為5毫米)
三級滑輪:直徑10、29和48毫米
軸直徑:6.35毫米
最大轉(zhuǎn)速:每秒30轉(zhuǎn)
光學編碼器:2000格/轉(zhuǎn),雙向
充電電池:鋰聚合物
記錄:是
連接性:直接USB或通過Bluetooth?4.0
(4)場線圈(500-匝)
(5)零高斯室