báo cáo thực hành các bài thí nghiệm vật lý

H CỌ VI NỆ CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄ THÔNGN

CÁC BÀI THÍ NGHIỆM VẬT LÝ

BÀI BÁO CÁO THỰC HÀNHNHÓM 7

Lớp :D23CQDK01-N Ngày làm thí nghiệm: 16/05/2024Tên thành viên nhóm: Mã số sinh viên:

1 Nghiêm Đức Thuận N23DCDK077 2 Hoàng Minh Quân N23DCDK0613 Nguyễn Thành Tài N23DCDK0644 Dương Tấn Thịnh N23DCDK076

1

Trang 1Mối quan hệ giữa F~f(I)

KHẢO SÁT TƯƠNG TÁC TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN NGHIỆM ĐỊNH LUẬT AMPE VỀ LỰC TỪ

I - MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM :

1. Khảo sát lực từ tác dụng lên dòng điện I chạy qua đoạn dây dẫn thẳng l đặt trong khôngF

gian có từ trường đều B

2. Nghiên cứu sự phụ thuộc của lực từ vào cường độ dòng điện I, độ dài dây dẫn l và gócF

giữa phương chiều của dòng điện và phương chiều của , từ đó nghiệm định luật Ampe B

về lực từ và xác định độ lớn của B

II - KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM :

1 - Khảo sát sự phụ thuộc của từ lực F vào các đặc trưng của dòng điện và của từ trường Bảng 1 : Khảo sát sự phụ thuộc của lực từ F vào cường độ dòng điện I chạy trong khung dây :

Với b = 42,5mm, n = 100 vòng, α = 90 0

12

Mối quan hệ giữa F~f(b)

Fo (mN)

Fo

(mN) (mN)F’ Sin α

F=F’-Fo(mN)

Mối quan hệ giữa F~(sina)

sin a

Trang 3

Đồ thị mô tả mối quan hệ F~ f(sin )α

- Dựa trên phân tích đồ thị, ta có thể rút ra các nhận xét sau:

- Độ dài đoạn dòng điện và cường độ dòng điện có ảnh hưởng đến lực từ, tức là khi độ dàiđoạn dòng điện hoặc cường độ dòng điện tăng lên, lực từ cũng sẽ tăng lên.

- Góc giữa dòng điện và từ trường cũng ảnh hưởng đến lực từ Khi góc này bằng 0 độ (dòngđiện song song với từ trường), lực từ đạt giá trị cực đại, và khi góc này bằng 90 độ (dòng điện vuông góc với từ trường), lực từ bằng 0.

- Công thức định luật Ampe có thể được thiết lập dựa trên các thông số trên như sau:F = BILsin(θ)

- Định luật Ampe nói rằng "Điện trường xoay chiều được tạo ra xung quanh một dây dẫn thẳng bằng với cường độ dòng điện đi qua dây đó." Định luật này thể hiện mối quan hệ giữalực từ, cường độ dòng điện, độ dài đoạn dòng điện và góc giữa dòng điện và từ trường đượcmô tả bằng công thức trên.

II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÍ SỐ LIỆU

I - Đo cảm ứng từ B và khảo sát sự phụ thuộc của B vào cường độ dòng điện I chạy qua ống dây.

Bảng số liệu : Cố định vị trí đo B tại vị trí giữa cuộn dây (x=15 cm).Bảng 1

Ampe kế: DT9205A+ Thang đo: 300 mA Cấp chính xác: 99,99%

TESLAMETER MC-8086Thang đo: 1,999mT

Vẽ đồ thị : Bo=Bo (I) ( đo tại vị trí giữa cuộn dây , x =15 cm ).

Sử dụng chương trình bảng tính Excel, nhập các cặp dữ liệu Io , Bo từ bảng 1 và vẽđồ thị Bo =Bo(Io), với Io =

I của dòng điện là biên độ cường độ dòng điện, I là cường độ hiệu dụngơ

3/ Nhận xét kết quả : so sánh kết quả đo Bo với kết quả thu được từ tính toán lý thuyết theo (3) Từ các kết quả thu được trên bảng 1 và đồ thị ( H4) cho ta kết luận gì về sự phụthuộc Bo vào Io ? về cách tạo ra một từ trường có cường độ cho trước ?

Từ đồ thị ta có nhận xét ứng với mỗi giá trị I tăng dần thì B đơn điệu Để tạo ra 1 từ00

trường có cường độ B cho trước, ta điều chỉnh cường độ dòng điện thỏa mãn0I 4r2.10 B.R 7N

vớiB B0 N là số vòng dây của cuộn dây, R là bán kính cuộn dây.II

- Khảo sát sự thay đổi của cảm ứng từ B dọc theo chiều dài ống dây 1/

Bảng số liệu : Cố định dòng điện I chạy qua ống dây ( I = 0,2 4 0,3A), đo Bo dọc theo chiều dài ống dây, tại các vị trí cách nhau 10 mm

Bảng 2 : Dòng điện I = 200mA (cố định).Ampe kế: DT9205A+

Thang đo: 200mA Cấp chính xác: 99,5%

TESLAMETER MC-8086Thang đo: 5mT

Cấp chính xác: 99,95%

x(mm) B0(mT) x(mm) B0(mT) x(mm) B0(mT)

Đồ thị Bo=Bo(Io)

Hình 6: Đồ thị Bo = Bo(Io) tại x = 150 mm

Trang 8

KHẢO SÁT HỆ VẬT CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN QUAYXÁC ĐỊNH MÔMEN QUÁN TÍNH CỦA BÁNH XE

VÀ LỰC MA SÁT Ổ TRỤCI - MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM :

1.Khảo sát chuyển động của hệ vật vừa tịnh tiến vừa quay, gồm một quả nặng chuyển động tịnh tiến liên kết với một bánh xe quay quanh trục cố định bằng một sợi dây

2.Xác định lực ma sát F của ổ trục quay và mômen quán tính I của bánh xe trên cơ sở ápms

dụng định luật bảo toàn và biến đổi cơ năng đối với hệ.II.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Lần đo d (mm)

Δd (mm)

Chú ý: Sai số tuyệt đối của các đại lượng đo trực tiếp d, t, h được xác định bằng tổng sai số 2

của các dụng cụ và tổng sai số của các lần đo:

Δd = (Δd) +dc Δd= 0,02+ 0,026=0,046 (mm)

Δt = (Δt) + dc Δt 0,001 + =

0,05536=0,05636(g) Δh2 = (Δh2)dc + Δh2= 4,72+1=5,72(mm)

2 Tính lực ma sát ổ trục :• Sai số tỉ đối trung bình

𝛿=Δ𝑓𝑚𝑠 2(ℎ1Δh2+h2Δh1)=Δm + Δg + 𝟏𝟎−𝟒+ 𝟎 𝟎𝟏 , + 𝟐 𝟐𝟎𝟎 𝟒 𝟕𝟐 𝟓𝟑𝟖 𝟒 𝟏( , + , )

𝟎 𝟐𝟗𝟓𝟗 𝟖,𝟐𝟎𝟎𝟐−𝟓𝟑𝟖 𝟒,𝟐=0,0105

12