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电磁学试验报告

【试验目的】

1、学习电磁学局部重要试验的演示方法，争论演示试验怎样与讲解协作。

2、学习“变压器原理说明”的使用，并能依据教学需要，选择其中适当的部件与其他仪器协作，演示电磁学试验。

3、争论学生试验中的关键及学生中易消灭的问题。

【试验器材】

通电导线在磁场中受力演示器、方形线框、原副线圈、条形磁铁、蹄形磁铁、楞次定律演示器、变压器原理说明器、灵明电流计、学生电源、滑线变阻器、电键、导线假设干

【试验内容】

一、演示左、右手定则

装置如图一所示为边长75mm的方形线圈,它是由40．41mm漆包线绕150匝制成如图，演示右手定则时，用条形磁铁供给磁场，线圈两端接检流计。如图一

〔a〕。演示左手定则时，线圈两端接开关、电源，观看其运动，如图一〔b〕。

试验现象及结论

1、演示右手定则

a

b图一演示左、右手定则演示

b

用蹄形磁铁供给磁场，当线框快速切割磁感线时，灵命电流计都显示线圈有电流流过，且电流方向满足右手定则。

2、演示左手定则

线框接6V直流电源，用蹄形磁铁供给磁场。处在磁场中的导线会因受力而偏转，且受力方向满足左手定则。

二、演示楞次定律

1、用条形磁铁插入或抽出线圈实，验装置如图二〔a〕所示

图二〔a〕楞次定律演示试验：识别线圈的统绕方向，测定灵敏电流计指针偏转方向和电流流入方向酌关系，并做上标记。按图二〔a〕连好电路。将条形磁铁插入线圈中，并记住线圈中磁场方向和磁通量的变化状况(增多还是削减)，与此同时，观看电流计指

图二〔a〕楞次定律演示

针偏转方向，由它定出线圈中感生电流I

感

方向，并推断出I

感

产生磁场的方向，

最终得出I

感

的磁场对原磁通的变化起的作用。

穿入线圈的原磁通试验方式

穿入线圈的原磁通

试验方式

I

原磁场

的方向

磁通变

化状况

的方向

I 磁场方向

I 的磁场对

感 感 感

与原磁场方向原磁通的变化的关系 起的作用

N极插人

向下，增加

由a到b

反向

阻碍

N极抽出

向下，削减

由a到b

同向

阻碍

S极插人

向上，增加

由b到a

反向

阻碍

S极抽出

向上，削减

由b到a

同向

阻碍

由此可知，I

感

的磁场总是阻碍原磁通的变化

2、用通电线圈代替条形磁铁插入或抽出线圈，试验装置如图二〔b〕所示将通电线圈看作一个磁铁，由此试验可以得出与1一样的结论

图二〔b〕楞次定律演示

3、用如图二〔c〕所示试验仪器验证楞次定律。

将磁棒插入闭合铝环，环后退，抽出磁棒时，铝环跟随运动，说明环内感生电流研产生的磁场，总是抵抗两者的相对运动。对不闭合的铝环，不产生感生电流，铝环也不动。

图二〔c〕楞次定律演示三、变压器原理说明器的使用

1、演示电压与线圈匝数的关系，试验电路如图三〔a〕

图三〔a〕演示电压与线圈匝数的关系

将两个线圈逃入U形铁芯柱上，用压板固定。取0—400匝线圈接低压电源沟通输出档(16—24V)作为初级；取0—200匝(降压)及0—800匝(升压)的线圈

作为次级。V和V

1 2

最好选用两个对同一沟通电压测量读数尽量接近的电压表。

U1 n

调整低压电源电压，选取几组U及U

1 2

以验证

U

2

=1n

2

初级

初级U〔400〕

1

4

6

8

10

12

次级U〔200〕

2

2

3

4

5

6

次级U〔800〕

2

8

12

16

20

24

由表中数据可看出初级线圈和刺激线圈电压U及U

能很好的满足

U1 n

=1

1 2 U n

2 2

2、演示电流与线圈匝数的关系试验电路如图三〔b〕

图三〔b〕演示电流与线圈匝数的关系

取0—200匝线圈接低压电源沟通输出档作为初级，取0—100匝(升流)及0

—400匝(降流)作为次级。电路如图三〔b〕所示。A及A

是两个对同一沟通电

1 2

流强度的测量读数尽量接近的电流表。试验中，电流表A2直接作为变压器次级

负载。试验步骤与变压试验一样。选取A及A

I n

的几组对应读数以验证1 2

1 2 I n

2 1

由于电流表故障，所测数据与理论偏差很大

3、演示自感

〔1〕试验装置如图四〔a〕、〔b〕

试验现象：

〔a〕通电自感 〔b〕断电自感图四演示自感

与电阻串联的灯泡先亮，与电感串联的灯泡后亮。断电时，因自感电动势，灯泡会更亮后再熄灭〔试验现象并不明显〕。

结论：自感电动势的方向总是阻碍原先线圈中电流的变化

4演示跳环

用套在软铁棒上的小铝环跳起或吸引的现象〔如图五〕，验证楞次定

律。

闭合开关，在电路被接通的瞬间，螺线管内电流增加，磁场也增加，将在铝环中产生感生电流，试验说明：感生电流所引起的磁场，与上述磁场方向相反，沼环受排斥