VOOLUGA JUHTMELE MÕJUV JÕUD MAGNETVÄLJAS (0)

Reedo Koort Siim Loost Andri Kõiv VOOLUGA JUHTMELE MÕJUV JÕUD MAGNETVÄLJAS. LABORITÖÖ NR. 6 Õppeaines: FÜÜSIKA II Õpperühm: ET 11/21 Esitamise kuupäev: 05.03.2019 Tallinn 2019


1. Töö eesmärk.   Määrata vooluga juhtmele mõjuv jõud magnetväljas ja uurida selle jõu sõltuvust voolust  Ja voolujuhtme pikkusest.  2. Töövahendid.  a)  Kangkaal  Pasco mudel SF- 8608   b)  Eri pikkusega voolu juhtmed :                             SF40       1,2 cm                             SF37       2,2 cm                             SF39       3,2 cm                             SF38       4,2 cm                             SF41       6,4 cm                             SF42       8,4 cm  c) Magnetite pakett   d) AC/DC  vooluallikas  Pasco mudel SF- 9584.  e)  Teslameeter, 4060.50              3. Töö teoreetilised alused.  Vooluga juhtmele, kui me asetame selle magnetvälja, hakkab mõjuma vastavalt Amper´I 
seadusele  jõud, mida on võimalik arvutada allpool toodud valemiga Fm = B·I·L·sin (1) kus: Fm  -   vooluga juhtmele mõjuv jõud magnetväljas ( N )  B  -   magnetvälja induktsioon ( T ) 
I  -    voolutugevus läbi juhtme ( A ) 
L -   vooluga juhtme pikkus (m )
Θ -  voolu suuna ja magnetvälja jõujoonte vaheline nurk  F = (mi – m0)g (2) kus:             F – jõud ( N )              g – 0,0098 ( N/g )  2


4. Töö käik 1. Tutvu juhendaja abiga seadmete tööga ja alusta labori ülesannete täitmist. 2. Mõõda magnetpaketi kaal m0 .   M0 = 164,7 (g) 3. Võta üles jõu (F), mis mõjub vooluga juhtmele, sõltuvus voolust ( I ) kahe eri pikkusega (L) vooluga juhtme juures täites allolevad tabel 1 ja tabel 2 ning joonista vastavad karakteristikud   F = f ( I ) Selleks mõõda erinevate voolu väärtuste juures magnetpaketi kaal, kui tema magnetväljas läbib voolujuhet vastav vool kahe eri pikkusega voolujuhtme korral ( mI). Kaalude vahe ( mI – m0 ) on proportsionaalne jõuga, mis tekib magnetväljas vt. valem 2. Voolujuhe SF38 Jrk.nr. I(A) mi(g) F(N) Fm(N) 1. 1 165,12 0,004116 0,003528 2. - - - - 3. 3 165,8 0,01078 0,010584 4. - - - - 5. 5 166,5 0,01764 0,01764 mo = 164,7g g = 0,0098 N/g F= (mi- mo)g F1= (165,12- 164,7) × 0,0098= 0,004116 N B= 0,084 T L= 0,042 m Fm1= B×I×L= 0,084×1×0,042= 0,003528 N Voolujuhe SF37 Jrk.nr. I(A) mi(g) F(N) Fm(N) 1. 1 164,95 0,00245 0,001848 2. - - - - 3


3. 3 165,35 0,0637 0,005544 4. - - - - 5. 5 165,73 0,10094 0,00924 mo = 164,7g g = 0,0098 N/g F= (mi- mo)g F1= (164,95- 164,7) × 0,0098= 0,00245 N B= 0,084 T L= 0,022 m Fm1= B×I×L= 0,084×1×0,022= 0,001848 N 4. Magnetpaketi magnetvälja tugevus ( induktsioon ) B = 84 (mT)  5. Arvuta valemi (1) abil Fm (N) väärtused sõltuvalt voolutugevusest I (A) ja kanna 
tabelitesse 1 ja 2. ( sinθ = 1 ).  6. Võrdle saadud F ja Fm väärtusi.  7. Võta üles jõu F (N) sõltuvus voolujuhtme pikkusest voolu väärtusel I = 4A ja täida 
allolev tabel 3 ning joonista vastav karakteristik F = f (L). Jrk.nr. L (cm) I(A) F(N) Fm(N) 1. 1,2 5 0,00539 0,001848 2. 2,2 5 0,10094 0,001848 3. 3,2 5 0,01372 0,005544 4. 4,2 5 0,01764 0,01764 5. 6,4 5 0,2744 0,00924 8. Arvuta valemiga (1) Fm väärtused sõltuvalt voolujuhtme pikkusest ja kanna tabelisse 
3. ( sinθ = 1 )  9. Võrdle saadud F ja Fm väärtusi. 5. Järeldused.  - kuidas sõltub vooluga juhtmele mõjuv jõud voolutugevusest I ? Voolutugevus I määrab jõu F suuruse.  - kuidas sõltub vooluga juhtmele mõjuv jõud voolujuhtme pikkusest ? Mida pikem on voolujuhe seda rohkem on vaja jõudu rakendada. 4