Laboratorieøvelse – Laplaces lov - Fysik A

Laboratorieøvelse – Laplaces lov
Fysik A
Formål
Denne øvelse har til formål at undersøge og eftervise Laplaces lov, som udtaler sig om kraften
på en elektrisk leder fra et magnetfelt.
Teori
Kraften på et lederstykke med længden ⃗ i strømmens retning og strømmens størrelse , der
befinder sig i et homogent magnetfelt med den magnetiske feltstyrke ⃗ er givet ved
⃗ ⃗ (1)
Eller kort skrevet hvis vi blot ser på størrelsen ( ) og da vinklen mellem
strømretningen og magnetfeltet er kan Laplaces lov reduceres til .
Forsøget
Magnetfeltet dannes af en række små magneter, der alle vender deres poler samme vej og er
holdt sammen af to metalbjælker, hvor imellem magnetfeltet findes. Her anbringes den
ledning, man vil måle kraften på. Magneten anbringes på en digitalvægt, der nulstilles. Kraften
på ledningen vil være lige så stor (men modsat rettet) som ledningens kraft på magneten, og
denne kan så findes som .
Plader med ledningen kan spændes fast på en holder, og ledningerne tilsluttes en
spændingskube. Der indskydes en elektrisk modstand på , så kredsen ikke kortslutter.
Magnetfeltet kan ændres ved at anbringe et varierende antal magneter under den fælles
bjælke.
Tegn eller fotografér opstillingen til rapporten.

Laboratorieøvelse – Laplaces lov
Fysik A
Målingerne
Vi kan variere på strømmen fra til (i spring på ), ledningslængden kan varieres med
værdierne og vi kan variere antallet af magneter fra 1 til 7.
Overvej hvor mange forskellige målinger vi kan udføre.
I måleserien nedenfor skal du vælge de faste værdier på en hensigtsmæssig måde. Du skal i
rapporten gøre rede for dine valg.
Der udføres variabelkontrol i tre omgange
1) som funktion af undersøges ved at vælge en fast værdi for lederlængden og en fast
værdi for magnetfeltet. Varierer strømmen i spring på fra til og mål .
2) som funktion af undersøges ved at vælge en fast værdi for strømmen og en fast
værdi for magnetfeltet. Varier lederlængden med de forskellige lederstykker og mål .
3) som funktion af undersøges ved at vælge en fast værdi for lederlængden og en fast
værdi for strømstyrken og varier magnetfeltet med 1 til 7 magneter og mål . måles i
enheder af antal magneter.
Rapporten skal indeholde
Lav et passende teoriafsnit og forsøgsafsnit.
Måleskemaer vedlægges med passende enheder.
Afbild som funktion af samt afbild som funktion af . Af de to grafer findes
magnetfeltet for én magnet. Vurdér hvilken af de to grafer der giver den bedste værdi
og hernæst bruges denne værdi til at afbilde som funktion af .
Gør rede for eventuelle systematiske fejl og endvidere diskutér, hvordan disse
fejlkilder påvirker dine målinger.
Har vi sandsynliggjort Laplaces lov?
Sammenlign med jordens magnetfelt. Har jordens magnetfelt indflydelse på forsøget?
Gør rede for valg af fastholdte værdier i de tre forskellige variabelkontroller og
sammenhold dit/jeres valg i forhold til værdien for den relative usikkerhed.