Sprawozdanie z Fizyki
AUTOR: Jacek Szajer
Wydział IZ
Informatyka, I rok
DATA WYKONANIA: 24.10.1996r.
NUMER ĆWICZENIA: 56
TEMAT: Pomiar pola magnetycznego fluksometrem.
PRZYRZĄDY:
Fluksometr (klasa 2,5)
Elektromagnes
Autotransformator
Prostownik (zasilacz)
Amperomierz
SCHEMAT UKŁADU POMIAROWEGO:
TABELA POMIAROWA:
Lp. |
I [A] |
α |
α' |
Φ [mWb] |
B [mH] |
ΔB [mH] |
δB [%] |
1. |
0,0 |
1 |
0 |
0,0 |
0,0 |
- |
- |
2. |
0,5 |
13 |
12 |
1,2 |
63,8 |
14,6 |
23 |
3. |
1,0 |
25 |
24 |
2,4 |
127,7 |
16,0 |
13 |
4. |
1,5 |
37 |
36 |
3,6 |
191,5 |
17,3 |
9,0 |
5. |
2,0 |
48 |
47 |
4,7 |
250,0 |
18,5 |
7,4 |
6. |
2,5 |
59 |
58 |
5,8 |
308,5 |
19,8 |
6,4 |
7. |
3,0 |
68 |
67 |
6,7 |
356,4 |
20,8 |
5,8 |
8. |
3,5 |
76 |
75 |
7,5 |
398,9 |
21,7 |
5,4 |
9. |
4,0 |
82 |
81 |
8,1 |
430,9 |
22,3 |
5,2 |
gdzie:
I - natężenie
α - wychylenie fluksometru
α` - wychylenie fluksometru po korekcji (-1 działka)
Φ - strumień indukcji magnetycznej
B - indukcja magnetyczna
ΔB - błąd bezwzględny indukcji magnetycznej
δB - błąd względny indukcji magnetycznej
WYKORZYSTANE WZORY:
PRZYKŁADOWE OBLICZENIA:
Przykładowe obliczenia dla pozycji 7:
WYKRES:
Wykres 1. Zależność B=f(I):
DYSKUSJA BŁĘDÓW:
Błędy Δn i ΔS podane były bezpośrednio w instrukcji do ćwiczenia. Bład pomiaru ΔΦ oszacowano na podstawie klasy przyrządu (podanej również w instrukcji). Przy obliczaniu błędu pomiaru indukcji magnetycznej korzystano ze wzoru na pochodną logarytmiczną. Największy wpływ na wielkość błędu miał czynnik pierwszy, czyli ΔΦ/Φ malejący wraz ze wzrostem Φ (gdyż ΔΦ było stałe).
WNIOSKI:
Uzyskany wykres pozwala stwierdzić, że zależność B=f(I) jest liniowa tylko dla małych wartości I, później wykres przybiera kształt krzywej. W celu poprawienia dokładności pomiarów należałoby skorzystać z fluksometru o lepszej klasie, a także dokładniej określić liczbę zwojów sondy, gdyż błędy ΔΦ i Δn miały największy wpływ na wynik końcowy. Na dokładność pomiaru z pewnością miała też wpływ zastosowana metoda, polegająca na obserwacji maksymalnego wychylenia wskazówki fluksometru. Poces ten przebiegał stosunkowo szybko i dlatego należałoby zasugerować użycie jakigoś czujnika elektronicznego z automatyczną detekcją maksymalnego wychylenia.