介绍 该实验研究了磁感应,受法拉第第一定律的支配: 当磁通线圈变化时,在电路中感应出EMF。 实验包括将磁铁放入线圈中,并在基于PC的示波器上观察结果。


所需设备 •一个DrDAQ数据记录器运行的PicoScope示波器软件。 •一个微微磁感应套件


实验设置 1.将管和线圈垂直安装在夹具和支架中 2.使用BNC至4 mm测试导线将线圈连接到DrDAQ的pH输入端。 要使用DrDAQ执行此实验,我们必须使用PicoScope中的自定义范围功能。为此,可以将文件安装到PicoScope中,也可以手动输入设置。两者都在下面解释。


手动配置此实验的pH输入

1.选择文件>设置>自定义范围 2.在自定义范围列表中选择添加 3.输入图所示的设置(图2) 4.使用通道A的下拉菜单选择pH,范围为±576 mV 5.DrDAQ屏幕现在看起来应该与图3中显示的图像相同


安装PicoScope设置文件以配置此实验的pH输入 1.下载安装文件并将其保存到PICO目录 2.启动PicoScope 3.在PicoScope工具栏中选择“ 文件”>“打开 ” 4.在“ 打开文件”窗口中,在下拉菜单中更改类型的文件以显示“ 设置文件(* .PSS) ” 5.选择确定 6.同样,DrDAQ屏幕看起来应该与下面图3中所示的sceeenshot相同。


进行实验 1.将磁铁放下管子(北极朝下)并观察屏幕上的迹线。抓住磁铁,不要撞在地板上! 2.在重复实验之前,想一想如果你将南极朝下放下磁铁时痕迹会如何变化 - 试试看你是否正确。 3.如果设备允许,通过在管上下移动线圈进行实验,使磁体在进入线圈之前行进不同的距离。可以使用PicoScope标尺或自动测量来记录振幅。


问题和结果讨论 Q1。当磁铁通过线圈时,为什么会产生负电压和正电压? Q2。为什么脉冲的宽度(持续时间)随着线圈在管上下移动而变化? Q3。当磁铁穿过线圈时,磁铁的速度与线圈产生的电压幅度之间的关系是什么? Q4。当磁铁通过线圈时,磁铁的速度会发生什么变化?


进一步研究 由于从磁体的释放点到线圈顶部的距离很小,由感应EMF产生的脉冲是不对称的。当线圈与磁铁释放点之间的距离很大时,脉冲才真正对称。为什么会看到这种效果? 测量磁铁释放点和线圈之间的距离,用它来计算速度。对不同的距离重复此操作,并绘制峰值幅度与磁体速度的关系图。 使用伦茨定律解释磁体的极性如何影响感应电流的方向。

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