Определение горизонтальной составляющей магнитного поля земли (стр. 2 из 2)

;

с другой стороны. Напряжённость магнитного поля в центре катушки тангенс–гальванометра равна:

;

где r – радиус витка. Тогда:

откуда:

; где .

Для данного места Земли и для данного прибора величина

( I )

является постоянной тангенс – гальванометра, тогда:_

( 2 ).

Формулу ( 1 ) можно переписать в виде

( 3 ).

Таким образом, круговой проводник с магнитной стрелкой может быть использован для измерения силы тока, текущего по цепи. Прибор, основанный на вышеописанном принципе, носит название тангенс–гальванометра.

Тангенс–гальванометр, используемый в данной работе, состоит из катушки, в центре которой на вертикальной оси располагается магнитная стрелка. Стрелка может свободно вращаться внутри круглой коробки с прозрачной крышкой (компас). По контору дна коробки намечена круговая шкала, проградуированная в угловых градусах.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

I.

Собрать электрическую цепь лабораторной установки по схеме. Источником напряжения служит выпрямитель ВС–24 М.С.Спомощью переключателя Кизменяют направление тока, текущего через тангенс–гальванометр tg.

II. Установить tg так, чтобы плоскость витков катушки совпадала с плоскостью магнитного меридиана, т.е. чтобы магнитная стрелка расположилась в плоскости витков катушки, указывая при этом на Си Ю.

III. Регулятор напряжения R на панели выпрямителя вывести в крайнее левое положение. Включить выпрямитель и поставить переключатель К в левое или правое положение. Регулятором напряжения R установить ток в цепи I=0,5A. зафиксировать угол отклонения магнитной стрелки. Перекинуть ключ К в противоположное положение и также зафиксировать угол отклонения стрелки. Это необходимо для плоскости нахождения среднеарифметического значения угла отклонения магнитной стрелки, т.к. всегда имеется неточность в установлении витков tg в плоскости магнитного меридиана.

IV. Выполнить пункт 3 при значениях тока I=1Aи 1,5A.

V. Результаты измерений занести в таблицу:

#				ср.	tg	H0	H0ср	DHо	DH0ср
1.
2.
3.

Таблица 1.

При каждом значении тока определить горизонтальную составляющую магнитного поля Земли по формуле:

( 4 );

т.к. в системе СИ коэффициент пропорциональности К в формуле ( 2 ) равен

.

VI. Найти среднеарифметическое значение

.

VII. Вычислить погрешность вычисления

при каждом значении тока:

( 5 ),

и затем среднее значение

.

VIII. записать окончательно результат работы в виде:

( 6 ).

Контрольные вопросы.

1. Основные характеристики магнитного поля.

2. Закон Био-Савара-Лапласа.

3. Магнитное поле кругового тока.

4. Магнитное поле Земли: причини существования, магнитное наклонение, горизонтальная составляющая поля, вертикальная составляющая поля.

Литература.

- Калашников С.Г. "Электричество".

- Савельев И.В. "Курс общей физики", т.2.

- Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа,1989. Гл.22.

- Евграфова Н.Н., Каган В.Л. Руководство к лабораторным работам по физике. М.: Высшая школа, 1970. с.177.

- Кортнев А.В., Рублёв Ю.В., Куценко А.Н. Практикум по физике. М.: Высшая школа, 1965. с.331.