Trong giờ thực hành, học sinh tiến hành đo độ lớn cảm ứng từ B bằng phương pháp cân dòng điện.
22/28
Trong giờ thực hành, học sinh tiến hành đo độ lớn cảm ứng từ B bằng phương pháp cân dòng điện.
Thí nghiệm lần lượt thụ̣c hiện theo các bước như sau:
Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình vẽ.
Bước 2: Điều chỉnh để cho đòn cân nằm ngang. Đọc số chỉ \({{\rm{F}}_1}\) của lực kế và ghi kết quả.
Bước 3: Bật công tắc để dòng điện chạy qua khung dây dẫn và nam châm điện. Chọn chiều của dòng điện sao cho lực từ tác dụng lên cạnh của khung dây có hướng thẳng đứng từ trên xuống.
+ Đọc số chỉ của ampe kế (12) và ghi kết quả.
+ Điều chinh để đòn cân trở lại trạng thái cân bằng nằm ngang.
+ Đọc số chi \({{\rm{F}}_2}\), của lực kế và ghi kết quả.
+ Xác định độ lớn lực từ tác dụng lên cạnh của khung dây đặt trong từ trường \(F = {F_2} - {F_1}\). Ghi kết quả.
Bước 4: Thực hiện lại bước 3 với ít nhất hai giá trị \(I\) khác nhau thu được kết quả như bảng dưới đây:
\({\bf{\theta }} = {\bf{9}}{{\bf{0}}^\circ },\;{\bf{L}} = {\bf{0}},{\bf{08}}\;{\bf{m}},{\bf{N}} = {\bf{200}}\) vòng | |||||
Lần | \({\rm{I}}({\rm{A}})\) | \({{\rm{F}}_1}(\;{\rm{N}})\) | \({{\rm{F}}_2}(\;{\rm{N}})\) | \(F = {F_2} - {F_1}(\;{\rm{N}})\) | \(B = \frac{F}{{NLL}}(\;{\rm{T}})\) |
1 | 0,2 | 0,210 | 0,270 |
|
|
2 | 0,4 | 0,210 | 0,320 |
|
|
3 | 0,6 | 0,210 | 0,380 |
|
|
Giá trị độ lớn cảm ứng từ thu được ở các lần đo có sự khác nhau do có sai số trong quá trình đo đạc, thu thập và xử lí số liệu.
Phép đo độ lớn lực từ F trong thí nghiệm trên là phép đo gián tiếp.
Nếu lấy kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần nghìn thì kết quả đo là \(B = (0,018 \pm 0,001)({\rm{T}})\).
Nếu lấy kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần nghìn thì sai số ti đối của phép đo bằng 0,065 .
\({\bf{\theta }} = {\bf{9}}{{\bf{0}}^\circ },\;{\bf{L}} = {\bf{0}},{\bf{08}}\;{\bf{m}},{\bf{N}} = {\bf{200}}\) vòng | |||||
Lần | \({\rm{I}}({\rm{A}})\) | \({{\rm{F}}_1}(\;{\rm{N}})\) | \({{\rm{F}}_2}(\;{\rm{N}})\) | \(F = {F_2} - {F_1}(\;{\rm{N}})\) | \(B = \frac{F}{{NLL}}(\;{\rm{T}})\) |
1 | 0,2 | 0,210 | 0,270 | 0,06 | 0,01875 |
2 | 0,4 | 0,210 | 0,320 | 0,11 | 0,0171875 |
3 | 0,6 | 0,210 | 0,380 | 0,17 | 17/960 |
a) Đúng; b) Đúng
\(\bar B = \frac{{{B_1} + {B_2} + {B_3}}}{3} = \frac{{0,01875 + 0,0171875 + 17/960}}{3} = \frac{{103}}{{5760}} \approx 0,018T\)
\(\Delta B = \frac{{\left| {\bar B - {B_1}} \right| + \left| {\bar B - {B_2}} \right| + \left| {\bar B - {B_3}} \right|}}{3} = \frac{1}{{1728}} \approx 0,001T\)
\(B = \bar B + \Delta B = 0,018 \pm 0,001T \Rightarrow \)c) Đúng
\(\delta B = \frac{{\Delta B}}{{\bar B}} = \frac{{1/1728}}{{103/5760}} \approx 0,032 \Rightarrow \)d) Sai