Практична робота "Вимірювання індуктивності котушки з осердям за допомогою мобільного додатку "Науковий журнал".

Практична робота «Вимірювання індуктивності котушки з осердям за допомогою мобільного додатку «Науковий журнал».

Автор: вчитель фізики КЗ ОЗЗСО «Сузір’я» Оріхівської міської ради Середа С.В.

Тема. Вимірювання індуктивності котушки з осердям.

Мета: виміряти індуктивність котушки, встановити залежність індуктивності від інших фізичних величин, закріпити знання про магнітне поле.

Обладнання: смартфон з мобільним додатком «Науковий журнал», цвях (або інший залізний стержень), ізольований дріт, елемент живлення з відомою ЕРС (батарейка).

Теоретичні відомості.

Магнітний потік прямо пропорційний силі струму:

Ф=IL,

де Ф – потік магнітної індукції (магнітний потік), I – сила струму в колі, L – індуктивність.

За визначенням потік магнітної індукції котушки:

Ф=NВS,

N – кількість витків, В – магнітна індукція, S – площа поверхні  контура (витка).

Встановлюємо співвідношення для індуктивності:

L=NBS/I

В досліді будемо використовувати гальванічний елемент типу R6 АА (пальчикова батарейка) з внутрішнім опором r = 0,5 Ом. За законом Ома для повного кола:

I = /(R+r),

 - електрорушійна сила джерела струму (ЕРС), R – зовнішній опір, r – внутрішній опір джерела струму. Враховуючи, що опір дроту, т.б. зовнішній опір дуже малий, отримуємо кінцеву формулу для розрахунку індуктивності:

L = NBSr/

Вказівки до роботи.

1. Запустіть мобільний додаток «Науковий журнал – магнітометр». Намотайте на залізний цвях 10 витків дроту, приєднайте до батарейки та виміряйте магнітну індукцію за допомогою смартфону (Рис. 1).

2. Учнівською лінійкою виміряйте діаметр витка, знайдіть площу за формулою S =πd²/4.

3. За кінцевою формулою знайдіть L.

Рис. 1. Обладнання практичної роботи.

4. Повторіть дії в п.1-3 для 20, 30, 40 і 50 витків.

5. Результати вимірювань та обчислень занесіть до таблиці:

6. Оцініть похибки графічним методом (с. 263 підручника «Фізика (рівень стандарту): підруч. для 11 кл. закл. загал. серед. освіти/[Барʼяхтар В.Г., Довгий С.О., Божинова Ф.Я., Кірюхіна О.О.]).

7. За результатами експерименту зробіть висновок.

Творче завдання.

Використовуючи це ж обладнання, встановіть магнітні полюси котушки. Перевірте цей висновок за допомогою відомого вам правила.