介紹 該實(shí)驗(yàn)研究了磁感應(yīng),受法拉第第一定律的支配: 當(dāng)磁通線圈變化時(shí),在電路中感應(yīng)出EMF。 實(shí)驗(yàn)包括將磁鐵放入線圈中,并在基于PC的示波器上觀察結(jié)果。


所需設(shè)備 ?一個(gè)DrDAQ數(shù)據(jù)記錄器運(yùn)行的PicoScope示波器軟件。 ?一個(gè)微微磁感應(yīng)套件


實(shí)驗(yàn)設(shè)置 1.將管和線圈垂直安裝在夾具和支架中 2.使用BNC至4 mm測(cè)試導(dǎo)線將線圈連接到DrDAQ的pH輸入端。 要使用DrDAQ執(zhí)行此實(shí)驗(yàn),我們必須使用PicoScope中的自定義范圍功能。為此,可以將文件安裝到PicoScope中,也可以手動(dòng)輸入設(shè)置。兩者都在下面解釋。


手動(dòng)配置此實(shí)驗(yàn)的pH輸入

1.選擇文件>設(shè)置>自定義范圍 2.在自定義范圍列表中選擇添加 3.輸入圖所示的設(shè)置(圖2) 4.使用通道A的下拉菜單選擇pH,范圍為±576 mV 5.DrDAQ屏幕現(xiàn)在看起來(lái)應(yīng)該與圖3中顯示的圖像相同


安裝PicoScope設(shè)置文件以配置此實(shí)驗(yàn)的pH輸入 1.下載安裝文件并將其保存到PICO目錄 2.啟動(dòng)PicoScope 3.在PicoScope工具欄中選擇“ 文件”>“打開(kāi) ” 4.在“ 打開(kāi)文件”窗口中,在下拉菜單中更改類型的文件以顯示“ 設(shè)置文件(* .PSS) ” 5.選擇確定 6.同樣,DrDAQ屏幕看起來(lái)應(yīng)該與下面圖3中所示的sceeenshot相同。


進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 1.將磁鐵放下管子(北極朝下)并觀察屏幕上的跡線。抓住磁鐵,不要撞在地板上! 2.在重復(fù)實(shí)驗(yàn)之前,想一想如果你將南極朝下放下磁鐵時(shí)痕跡會(huì)如何變化 - 試試看你是否正確。 3.如果設(shè)備允許,通過(guò)在管上下移動(dòng)線圈進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使磁體在進(jìn)入線圈之前行進(jìn)不同的距離。可以使用PicoScope標(biāo)尺或自動(dòng)測(cè)量來(lái)記錄振幅。


問(wèn)題和結(jié)果討論 Q1。當(dāng)磁鐵通過(guò)線圈時(shí),為什么會(huì)產(chǎn)生負(fù)電壓和正電壓? Q2。為什么脈沖的寬度(持續(xù)時(shí)間)隨著線圈在管上下移動(dòng)而變化? Q3。當(dāng)磁鐵穿過(guò)線圈時(shí),磁鐵的速度與線圈產(chǎn)生的電壓幅度之間的關(guān)系是什么? Q4。當(dāng)磁鐵通過(guò)線圈時(shí),磁鐵的速度會(huì)發(fā)生什么變化?


進(jìn)一步研究 由于從磁體的釋放點(diǎn)到線圈頂部的距離很小,由感應(yīng)EMF產(chǎn)生的脈沖是不對(duì)稱的。當(dāng)線圈與磁鐵釋放點(diǎn)之間的距離很大時(shí),脈沖才真正對(duì)稱。為什么會(huì)看到這種效果? 測(cè)量磁鐵釋放點(diǎn)和線圈之間的距離,用它來(lái)計(jì)算速度。對(duì)不同的距離重復(fù)此操作,并繪制峰值幅度與磁體速度的關(guān)系圖。 使用倫茨定律解釋磁體的極性如何影響感應(yīng)電流的方向。

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