Prawo Biota-Savarta - Stanowisko Dydaktyczne EXP400040 (Fizyka)
Prawo Biota-Savarta – prawo stosowane w elektromagnetyzmie i dynamice płynów. Pozwala określić w dowolnym punkcie przestrzeni indukcję pola magnetycznego, której źródłem jest element przewodnika, przez który płynie prąd elektryczny. Oryginalna wersja została sformułowana dla pola magnetycznego.
Opis Stanowiska:
Trójosiowy miernik Tesla pozwala na łatwą rejestrację wartości poziomów pola magnetycznego. Oprogramowanie umożliwia pobieranie wartości pomiarowych bezpośrednio na komputerze, co pomaga w szybszym tworzeniu praktycznych raportów z ćwiczeń. W pakiecie ćwiczeń proponujemy badanie prawa Biota-Savarta za pomocą dwóch klasycznych elementów, a mianowicie cewki Helmholtza oraz cewki elektromagnetycznej (solenoid).
POLE MAGNETYCZNE - SOLENOID
Cewka elektromagnetyczna (solenoid) to urządzenie składające się z drutu elektrycznego nawijanego spiralnie w celu utworzenia długiej cewki. Dzięki przepływowi prądu, wytwarzane jest pole magnetyczne - w spirali pole jest praktycznie jednorodne. Zaletą cewki elektromagnesu (solenoid) jest jej jednorodność. Jednak są też wady: zajmuje więcej miejsca niż cewki Helmholtza i nie może generować silnego pola magnetycznego bez kosztownego sprzętu i systemu chłodzenia.
CEWKI HELMHOLTZA
Cewki Helmholtza to urządzenia składające się z dwóch okrągłych cewek o tym samym promieniu, równoległych i umieszczonych naprzeciw siebie w odległości równej ich promieniowi. Obieg prądu elektrycznego w tych cewkach wytwarza w ich sąsiedztwie pole magnetyczne, które ma tę cechę, że jest szczególnie równomierne w środku urządzenia w mniejszej objętości niż same cewki. Ten typ cewki jest często używany w fizyce do tworzenia stosunkowo niskich quasi-jednorodnych pól magnetycznych przy użyciu niewielkiej ilości sprzętu. Można go na przykład wykorzystać do wyeliminowania ziemskiego pola magnetycznego, aby zapobiec zakłóceniu eksperymentu. Cewki Helmholtza można modelować za pomocą dwóch kombinacji n zwojów, przez które przepływa ten sam prąd I, o tych samych promieniach R i oddzielonych odległością R.
Zagadnienia Realizowane przez Zestaw Edukacyjny:
- prawo Biota-Savarta,
- elektromagnes (solenoid),
- pole magnetyczne,
- indukcja,
- gęstość strumienia magnetycznego.
Stanowisko edukacyjne dostarczamy wraz z propozycjami ćwiczeń.