Campul magnetic al conductoarelor filiforme - formula Biot-Savart-Laplace

Calcularea intensitatii campului magnetic cu ajutorul relatiilor Biot-Savart-Laplace  pentru:

a.      Un conductor lung situat in aer si parcurs de diversi curenti de intensitate constanta la o distanta de 1 cm fata de centru.

b.      Un conductor circular de forma unei spire - calcul in diverse puncte pe axa acesteia precum in centrul ei.

c.       Un conductor patratic in centrul acestuia.

Masurarea intensitatii campului magnetic in punctele de la 1. cu ajutorul gauss-metrului cu sonda Hall.

Verificarea compunerii vectoriale a vectorilor intensitate camp magnetic in diverse puncte de calcul.

Calculul erorilor dintre valorile intensitatii campului magnetic masurate si cele calculate cu ajutorul Biot-Savart-Laplace (comparatie intre 2. si 3.)

Stabilirea influentei neuniformitatii campului magnetic la capetele conductoarelor.

Schema de montaj a instalatiei experimentale este data in figura:

Lista de aparate:

Sursa de c.c. reglabila (BK Precesion 1743A, 0-35 V, 0-6 A)

Gaussmetru cu sonda Hall.

Voltmetru digital (DMM) - Multimetru digital

Ampermetru digital (DMM) - Multimetru digital

Rezistenta bobinata de limitare a curentului 4Ω / max 4A.

Diverse tipuri de conductoare filiforme.

Pentru conductor drept:

Pentru spira ciculara:

Pentru spira circulara pe axa la 10 mm de centru:

Pentru conductorul patratic:

Pentru N spire circulare in centrul acestora:

Pentru spira circulara cu diamentrul de 0.017 m si la intensitatea I de 1 A:

O prima observatie este aceea ca spirele nu sunt perfect circulare si nici cele patratice nu sunt perfect drepte, ele prezentand mici deformatii

La masurarea campului, nu a fost folosit un suport pentru sonda Hall, deci au fost variatii ale valorii datorita tremuratului mainii

Se observa ca erorile sunt relativ mici pentru conductorul drept si cel circular, insa pentru cel cu N spire sunt mult diferite.

Pentru a putea masura intensitatea campului magnetic, sonda Hall trebuie sa fie perpendiculara pe liniile de camp.

Formulele folosite merg doar pentru entitati foarte simple. Pentru cele mai complicate se fac echivalari.

Pentru ca determinarile sa fie mai exacte, dupa fiecare masurare, sonda trebuie recalibrata in Zero Gauss chamber.