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1、安·培·环·路·定美里·的·演无尺·装叮复蒙(东北师大钱泽均李德才)安培环路定理是电磁场理论的重要内容但是在电磁学教学中,这个定理的证明不够充分.一般教材中只是对一特殊情况(无限长直载流导线)根据毕奥一萨,.伐尔定律作出简单证明对于任意形状载流回路的普,,.迫情况由于数学上的困难未加证明麦克斯韦提出,位移电流假设以后又将此定理推广到变化电磁场的一,。般情况得到麦克斯节方程组的一个重要方程鉴,,于安培环路定理的重要性我们在教学中配合讲授用,.演示实验加以辅助证明显著提高了教学效果一、墓本原理,在非稳恒电流情况下电磁场的环路定理可以表:图i示如下·一·`,dl劲+J户少争此线.同时,夕圈法线和中
2、心线一致由于胶皮管截而,.上式右端第一项云.很小截面上的B值为常数设胶皮管单位长度上的刃为穿过任意回路L的传导电流强,,度,L匝数为。在中心线上取一小段线元dl其上感生电动的代数和当穿过回路的电流方向与回路的环绕:,葱;,.势为方向服从右手法则时取正值反之取负值右端第,、,、.,,,、.,_一广产刁D,`~~_一、..一_~,、。(`)一。“一。`::-.dB一现一了厂a.”一l!为妒过四堵的征移甩优如呆只考塔召,I以U`单华,a`a不饭低频交流电通过闭合导线回路该项数值很小可以忽上式最后一步是由于截面.,:S的法线和中心线一致对略不计因此上式可以写成:乙于整个线圈则有.Hdl一(l)··笋
3、歇e`,一`“·:·Sd`8:Bd`((卜一,.笋笋鲁告笋注意式中电流坛为低频交流电的瞬时电流强度我润,,#、l,对于非磁性材料的胶管其相对磁导率利用市电(50周)作电源设通过第k根导线的电流为B二。r。,户拜=料,=I。.sin,HH上式变为葱(。t+甲)2)、己,了e扮·`’为了测量磁场的环流我们仿照磁位计的装涅L`)一娜、。“a`叹3少丽尹、《》(参考赵凯华陈熙谋编电磁学下册第六章扣习题)。即电动势和H的环流变化率成比例绕制了一个探测线圈.方法如下:,在一根长约一米,:,.其次将环路定理式(l)和电流(2)代入(3)式得外径约10毫米的空心软胶皮管上用直径031毫米·n。n。。·。05
4、(`s;:`。;。:I(。,一。),卜一的漆包线密绕一层线圈线圈绕好后再将胶皮管围成备,、闭合形状使它套住载有交流电短的导线(一根或数,所以电动势的有效值为,.根)如图1所示交变电流的磁场在闭合胶皮管上为,。。。,。。,,:一s,名,一,;习,一c习,.,书密绕线圈中激发感生电动势下面我们证明如果环犷Z,_n。,。路定理正确上述线圈中的感生电动势只和被C二s拜。I,闭合胶式中常数为电流有效值即探测线圈皮管套住的电流强度代数和有关。感生电动势的大小只和被闭合胶皮管套住的电流代数首先计算电动势。因为导线很细且绕的很密,可和成比例.在本实验中可以分别测出电动势和交流电以认为每一匝线圈的平面和胶皮管
5、中心线,37L垂直因(下接页)黑体辐射的简易演示装置广西医学院张祖南本演示,,装置取材简单操作方便对黑体发射和吸(一)黑体发射本领强的演示,:.,:收本领的定性演示效果明显作法如下1将K扳向右边调节.R使G的指针指零.图1.口为辐射容器,,左2划一根火柴照射电桥左边的热敏电阻:,是组装图为一方形铁盒R它因,;,,C外侧面涂黑漆作为一个发射面右外侧面涂白漆作受热阻值变小使电桥中点的电位高于D点的电,,.。位这时电桥平衡被破坏G的指针发生偏转设V>。,V时指针往左偏转(搬动示教电流计后面的方向开关可做到这一点).3,将开关K断开,把沸水注人空铁盒O中,封盖.稍待片刻,使口之两表面与热水取得相同温
6、度,再将K向右扳.实验发现,G的指针缓缓向左偏转,说,。,明R较R吸收了更多热量即黑漆辐射面辐射的能量较白漆面强.这就验证了“黑体发射本领强”的结沦.(二)黑体吸收本领强的演示上一演示完毕,随即将开关K扳向左边.这时白色R,:,二处于桥左边黑色R仍处于桥右边它们都对着,.,同一辐射面受到相同的能量照射实验发现G的指,,。针向右偏转说明在同等辐射能照射下R吸热大于.“”.R;这就验证了黑体吸收本领强的结论图l黑体辐射演示装置,、应该指出惠斯登电桥电路中的电源各臂电阻的。E为电池,R,、R。另一发射面和R;是圆片型热故取值对电流计指针的偏转灵敏度有影响.如果令电桥。。;,:,`电阻(R一330Q
7、)R为电位器(560口)R为金属,E,,各臂的电阻都等于R则按公式R蕊决定电桥膜电阻(RJ一330Q)G是示教电流计它们组成惠斯4IG,。,、,登电桥电路用作温度指示仪器其中RR表面涂黑的电源和电阻值。,(I为示教电流计的表头电流)就能,,,漆R百涂白漆作热辐射的吸收体它们距Q两表面的得到最佳的偏转灵敏度...,,,,:距离相等K是双刀双掷开关当K扳向右边时笔者用E二6伏特R二330口R和R距辐射面`、:`,
