靜磁學：在磁場中的力效應

描述

P3.3.3.1 在馬蹄磁鐵磁場中測量作用在帶電導線上的力

P3.3.3.2 在均勻磁場中測量作用在帶電導線上的力 – 使用CASSY進行記錄

要測量作用在帶電導線上的磁場力，導線環被連接到一個力感測器上。力感測器包含兩個彎曲元件，排列在平行並配有四個應變計，這些應變計以橋式配置連接，當施加應變時，其電阻按比例變化。力感測器連接到CASSY計算機接口設備上。建議使用30安培的電流箱進行電流測量。

在實驗P3.3.3.1中，導線環置於馬蹄磁鐵的磁場中。這個實驗通過測量力F與電流I、導線長度s以及磁場與導線之間的角度α之間的關係來顯示如下關係：

\(F = I \cdot s \cdot B \cdot \sin \alpha \)

在實驗P3.3.3.2中，使用具有U形磁心和極板附件的電磁鐵來產生均勻磁場。這個實驗通過測量力F作為電流I的函數來進行。將不同導線長度s的測量結果彙編並以圖表方式進行評估。