Комплекс ЛКЭ - 1П предназначен для постановки лабораторных работ по курсу “Электричество” в физическом практикуме вузов, колледжей, физико-математических лицеев и школ.

Обеспечивает реализацию экспериментов по приведенным ниже темам:

• Изучение осциллографа.

• Методы измерения магнитного поля

• Магнитное поле токовых систем.

• Магнитное поле Земли.

• Закон электромагнитной индукции.

• Закон самоиндукции.

• Взаимная индукция. Трансформатор.

• Переходные процессы в RL-цепях.

• Эффект Холла. Холловский датчик.

Лабораторный комплекс ЛКЭ-1П: 1.Соленоид на стойках. 2.Катушка на рейтере со столиком. 3.Блок «Электрические цепи для ЛКЭ-1П». 4.Генератор тип ГЗЧМ. 5.Осциллограф типа С1-112А-Д. 6.Мультиметр портативный тип М830В. 7.Мультиметр портативный тип М890F.

Для сборки нужной электрической схемы соединяют функциональные модули, приборы и объекты, входящие в состав комплекса, согласно методическим указаниям. Для соединений используют кабели и провода со штекерами и разъемами.

В состав установки входят один или два датчика Холла. «Продольный» датчик регистрирует компоненту магнитного поля, параллельную оси Кронштейна датчика (рис.а). «Поперечный» датчик регистрирует компоненту магнитного поля, перпендикулярную плоскости кронштейна датчика (рис.6). Каждый датчик содержит чувствительный элемент (собственно датчик Холла) 1, кронштейн 2, рукоятку 3, два двужильных кабеля 4 и 5 с нумерованными выводами.

Для изучения эффекта Холла и измерения магнитного поля используются промышленные датчики Холла типа ДХК-0,5. На рисунке приведена электрическая схема датчика. Проводящая пленка ДХК сформирована на поверхности полупроводникового кристалла. Через контакты 1 и 4 через пленку пропускают ток . При наличии магнитного поля индукцией , перпендикулярного плоскости пленки, между контактами 2 и 3 возникает разность потенциалов (эффект Холла), пропорциональная току и индукции магнитного поля.

Индукционный эталонный (с заранее известными параметрами) датчик магнитного поля - это катушка 1 из витков диаметром 18 мм (площадь витка S=2.5см2 ) закрепленная на кронштейне 2, установленном в стойке 3 на рейтере 4, который может перемещаться по рельсу 5. Под рельсом закреплена линейка 6, по которой отсчитывается координата метки, нанесённой на рейтере. Катушка может поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной оси кронштейна. Угол поворота отсчитывается по шкале 7. При слегка ослабленном винте 8 кронштейн может поворачиваться вокруг оси. Таким образом, катушка может принимать произвольную ориентацию. Датчик регистрирует составляющую магнитного поля B, параллельную оси катушки. Если винт 8 отвернуть на 3 - 4 оборота, кронштейн датчика вынимается из стойки 3. Вместо него можно вставить держатель датчика Холла.

Измерение. Применяем метод тангенс-буссоли.

Установите катушку на стойку на каркасе установки. Установите в катушке съемный столик-пластину. На столик положите компас. Сориентируйте катушку так, чтобы стрелка компаса оказалась в плоскости катушки. Пропуская через катушку постоянный ток, получите отклонение стрелки компаса на 45 градусов.

r = 35 мм - средний радиус катушки,

N = 400 число витков катушки,

I - измеренное значение тока.

Перед проведением опыта удалите постоянный магнит не менее чем на 1 метр от катушки, и положите его плашмя. Убедитесь, что поле магнита не влияет на стрелку компаса.