Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля земли
Автор: Lana Zhar • Январь 17, 2022 • Лабораторная работа • 1,647 Слов (7 Страниц) • 416 Просмотры
Лабораторная работа
Определение горизонтальной составляющей индукции
магнитного поля земли
Цель работы: определить горизонтальную составляющую индукции магнитного поля Земли.
Приборы и материалы
№ п\п | Наименование прибора | Класс точности [pic 1] | Цена деления | Предел измерения [pic 2] | Точность отсчета [pic 3] |
1 | Источник постоянного тока | – | – | – | – |
2 | Реостат | – | – | – | – |
3 | Тангенс-буссоль | – | [pic 4] | [pic 5] | - |
4 | Миллиамперметр | 0,1 мА | 1 мА | 10 мА | - |
Описание установки:
В данной работе для измерения горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли используется тангенс-буссоль (рис.1) – устройство, в котором магнитная стрелка на вертикальной оси устанавливается в центре кругового витка.
– тангенс-буссоль, [pic 7][pic 8][pic 6]
– миллиамперметр,[pic 9]
– реостат, [pic 10]
– переключатель направления тока,[pic 11]
– источник тока.[pic 12]
- Параметры тангенс-буссоля:
средний радиус катушки , [pic 13]
количество витков катушки [pic 14]
- Параметры миллиамперметра:
Цена деления А = 0,1 мА
- сила тока[pic 15]
Рабочие формулы:
- – напряженность магнитного поля [pic 16][pic 17][pic 18]
- - определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли, – константа, [pic 19][pic 20]
где - магнитная постоянная, [pic 21]
- относительная магнитная проницаемость среды, примем ее за 1[pic 22]
– средняя величина угла отклонения стрелки[pic 23]
[pic 24][pic 25]
- - средняя величина горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли[pic 26]
- -отклонение магнитной составляющей поля З.[pic 27]
- –погрешность отклонения магнитной составляющей[pic 28]
- – горизонтальная составляющая магнитного поля З.[pic 29]
Экспериментальная часть
- Ознакомимся с собранной по схеме на рис.1 для проведения эксперимента установкой и многопредельной шкалой измерительного прибора. Цена деления шкалы тангенс-буссоля равна . [pic 30]
- Проводим опыт на определение угла отклонения стрелки Записываем результаты измерений в таблицу 1.[pic 31]
Устанавливаем плоскость катушки (витка) тангенс-буссоли в плоскости магнитного меридиана Земли. Определияем начало отсчета на шкале тангенс-буссоли. Включаем питание установки. Устанавливаем реостатом ток в катушке. Как только стрелка компаса придет в равновесие, отсчитываем по шкале тангенс-буссоли угол отклонение стрелки .[pic 32][pic 33][pic 34]
Уменьшим ток до нуля. Изменим с помощью ключа направление тока и увеличим его до прежнего значения. Измерим величину отклонения стрелки. Повторим измерения по пунктам 4 – 6. [pic 35][pic 36][pic 37]
Таблица 1
№ п/п | [pic 38] [pic 39] | ,[pic 40] град | ,[pic 41] град | ,[pic 42] град | [pic 43] | ,[pic 44] мкТл | .,[pic 45] мкТл | ,[pic 46] А/м |
1 | 1,4 | 10 | 12 | 11 | 0,19 | 14,81 | 15,64 | 12,41 |
2 | 2,2 | 16 | 18 | 17 | 0,30 | 14,74 | ||
3 | 3,0 | 20 | 22 | 21 | 0,38 | 15,86 | ||
4 | 3,8 | 24 | 26 | 25 | 0,46 | 16,60 | ||
5 | 4,6 | 29 | 31 | 30 | 0,57 | 16,22 |
- Для каждого значения тока определим значение и соответствующее ему значение и запишем их в таблицу.[pic 47][pic 48][pic 49]
- Рассчитаем значение константы:
:[pic 50]
[pic 51]
- Вычислим значения горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли для каждого измерения и запишем их в таблицу.
[pic 52]
[pic 53]
[pic 54]
[pic 55]
[pic 56]
[pic 57]
- Вычислим и запишем среднее значение :[pic 58]
[pic 59]
[pic 60]
...