用磁強計研究通電導線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)

用磁強計研究通電導線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)

儀器

至少6m24＃銅錢(qián)（直徑為0．5588mm）；一只電動(dòng)勢為6V，能連續半小時(shí)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(kāi)關(guān)；反轉開(kāi)關(guān)；木臺架；磁強計。

實(shí)驗步驟

按圖28／1接好電路，使用一根長(cháng)直導線(xiàn)，其長(cháng)度不少于2m。為了使雜散磁場(chǎng)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(xiàn)穿過(guò)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

調節磁強計使指針讀數為零，讓導線(xiàn)水平地跨過(guò)磁強計并盡量靠近它，采用無(wú)視差法，通過(guò)磁強計表盤(pán)的鏡子置導線(xiàn)于子午面內。

　　接通電流后，調節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(gè)對應的θ值，選六個(gè)不同的電流值重復上述過(guò)程，直到偏轉角等于30°為止。

　　第二部分　把電流恢復到原來(lái)的大小，測量導線(xiàn)到磁強計玻璃面板的距離h，并記錄指針的讀數，在電流反向后記錄指針的新讀數；然后，升高導線(xiàn)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。繼續這個(gè)過(guò)程、記錄每個(gè)位置的高度和指針相應的四個(gè)讀數，記下電流值I。

數據記錄與處理

把觀(guān)測數據填入下表：

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(xiàn)。從第二條直線(xiàn)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。