Fizyka - ćwiczenie 204, Laboratoria z Fizyka

Pobierz Fizyka - ćwiczenie 204 i więcej Laboratoria w PDF z Fizyka tylko na Docsity!

Nr ćwiczenia 204 Data 31.05. Michał Krupnik Wydział Automatyki Robotyki i Elektrotechniki Semestr II Grupa L- 5 Nr lab. 3 Prowadzący: dr inż. Ariadna Nowicka i mgr inż. Marcin Klempka

1. Wstęp teoretyczny a) Oddziaływanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem jest zjawiskiem powszechnie wykorzystywanym w technice. Przykładem takiego zastosowania są silniki elektryczne napędzające m.in. tramwaje, pralki, suszarki do włosów, wycieraczki samochodowe. Zdolność do wykonania pracy przez silnik elektryczny wynika z pojawienia się siły (tzw. siły elektrodynamicznej) działającej na przewodnik z prądem znajdujący się w polu magnetycznym b) Siła Lorentza : W licznych doświadczeniach z cząsteczkami obdarzonymi ładunkiem elektrycznym poruszającymi się w polu magnetycznym zaobserwowano występowanie siły powodującej zakrzywienie ich toru. Formuła opisującą tę siłę: 𝑭𝑳 = 𝐪(𝐯 × 𝐁) gdzie: q - ładunek cząsteczki, v  - wektor prędkości cząsteczki, B  - wektor indukcji pola magnetycznego. Zapisując ten sam wzór w postaci skalarnej, otrzymamy wartość siły działającej na cząsteczkę: 𝑭𝑳 = 𝐪𝐯𝐁𝐬𝐢𝐧, gdzie  oznacza kąt pomiędzy wektorami v  i B. c) Siła elektrodynamiczna: Konsekwencją występowania siły Lorentza jest siła działająca w polu magnetycznym na przewodnik z prądem. Przepływ prądu jest spowodowany ruchem elektronów swobodnych. W odcinku o długości l w danej chwili przepływa n elektronów o ładunku e i średniej prędkości unoszenia vu. Na każdy elektron działa siła Lorentza o wartości: 𝑭𝑳 = 𝐞𝒗𝒖 𝐁𝐬𝐢𝐧.

2. Wyniki pomiarów: N = 5 Lewa strona Prawa strona J J [mA] [mA] 1 1, 4 1, 3 2 2, 77 2, 88 3 4, 13 4, 19 4 5, 27 6, 02 5 6, 74 7, 11 6 8, 11 8, 42 7 9, 54 10, 23 8 10, 83 11, 71 9 12, 5 13, 3 10 13, 65 15

Lewa strona Prawa strona J J

Lewa strona Prawa strona J J

4. Zależność Fed = f(I) 5. Wnioski: W wyniku przeprowadzonego doświadczenia można zauważyć że wraz ze wzrostem natężenia prądu rośnie siła elektrodynamiczna. Zielony - n = 5 Fioletowy – n = 10 Żółty – n = 15 Czerwony – n = 20 Niebieski – n = 25