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電流天平
目的
藉由實驗來了解磁場的特性，並量測載流導線在磁場中所受到的力（Lorentz force），與電 流大小、導線長度和磁場強度的關係。並利用這些關係得知磁場大小。
原理與實驗方法
一長直導線長 L，有電流 I 通過，在一磁場 B 中，此導 線所受之力為 FB，則FB IL B，其中L之方向為導線內電 流方向。如果電流方向與磁場垂直則
FB ILB。
要測量磁場 B 大小，我們將磁鐵組置於電子秤上，利用 作用力與反作用力的原理，則可知道磁鐵組反作用力的讀數，
再轉換為力的單位。再量測有效導線長度，利用公式便可求 出磁場的大小。
磁場的單位在 SI 制下為（牛頓/庫倫）（秒/米），單位名稱為特斯拉(tesla) 。特斯拉是一 個很大的磁場單位，由於我們平時所接觸的磁場大小往往遠小於此數量級，故習慣上也常使用 高斯(gauss) 這種單位，而 1tesla = 10000 gauss
實驗儀器
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儀器架設
注意事項：
a.
電流應該限制在
5安培之內，而且通過時間不宜太久，慎防觸電以及電流熱效應損壞儀器。
b.
連接線應與電源供應器上的直流（
D.C.）輸出端子相連接，不可將電流迴路與電源供應器 的交流（
A.C.）端子相連接，以防將電流迴路燒毀。
c.
實驗時注意磁鐵組的磁極方向，確定
N極在同一側、
S極在同一側。
實驗步驟(請上物理系網站，預習實驗演示影片) A.測量磁力與電流大小的關係
1.電子秤歸零（先不要通電，按下電子秤上的「扣重」鍵，使得讀數變為 0.00 克）。打開電 源，旋轉調整鈕使電流從 0.5 安培開始，然後再每次增加 0.5 安培，並同時記錄電子秤上 讀數變化。實際測量要減少誤差應該每次增加電流 0.5A 至 4.5A 後再由 4.5A 降低至 0，每 個數值紀錄取其平均值。
2.將電子秤的質量單位轉換成力的單位(牛頓)，並計算出磁場 B(單位特斯拉)。
3.繪力與電流大小的關係圖。
4.利用線性迴歸法求力與電流大小的關係。
5.關掉電源，測量電流迴路之導線的有效長度，由斜率計算出磁場 B。
6.選取另一個不同長度的電流迴路，重覆步驟 1~5。將不同長度的電流迴路繪在一起。
B.測量磁力與導線長度的關係
1.測量電流迴路之導線的有效長度，並記錄於表格內。
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2.電子秤歸零（先不要通電，按下電子秤上的「扣重」鍵，使得讀數變為 0.00 克）。 打開電 源開關，調整電流至 2 安培，並記錄電子秤上的讀數。
3.將電子秤的質量單位轉換成力的單位，並計算出磁場 B。
4.關掉電源，換下不同長度的電流迴路，重覆步驟 1~3。
5.繪力與導線長度的關係圖。
6.利用線性迴歸法求力與導線長度的關係。
7.利用斜率計算出磁場 B。
C.測量磁力與磁場強度的關係
1.電子秤歸零（先不要通電，按下電子秤上的「扣重」鍵，使得讀數變為 0.00 克）。 打開電 源，並調整電流至 2 安培，記錄電子秤上的讀數，並將讀數轉換成力的單位。
2.逐次增加磁鐵的數目，重覆步驟 1。實際測量要減少誤差應該每次增加磁鐵數目至做最多後 再減少至一個磁鐵，每個數值紀錄取其平均值。
3.選取另一個不同長度的電流迴路，重覆步驟 1~2。
4.繪力與磁鐵數目的關係圖。將不同長度的電流迴路繪在一起。
5.利用線性迴歸法求力與磁鐵數目的關係。
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電流天平實驗紀錄
A. 探討力與電流大小的關係記錄表 磁鐵數目 電流
(A)
導線長=____m 導線長=____m Lorentz force
（N）
B (T)
Lorentz force
（N） B (T)
6 0.5
6 1.0
6 1.5
6 2.0
6 2.5
6 3.0
6 3.5
6 4.0
6 4.5
B. 探討力與導線長度的關係記錄表
磁鐵數目 電流（A） Lorentz force（N） 導線長度（m） B (T)
6 2
6 2
6 2
6 2
6 2
6 2
C. 探討力與磁場強度的關係記錄表
磁鐵數目 電流（A） 導線長=____m 導線長=____m
Lorentz force（N） B (T) Lorentz force（N） B (T)
1 2
2 2
3 2
4 2
5 2
6 2
