
- •Изучение магнитного поля Земли
- •Подготовлено кафедрой физики.
- •1. Магнитное поле Земли
- •2. Электромагнитная индукция
- •3. Определение составляющих магнитного поля Земли с помощью индуктора (задача № 1)
- •Индукционного тока
- •P ис.4. Электрическая схема метода компенсации
- •4. Порядок выполнения работы
- •Определение периода вращения индуктора при изучении
- •Р ис. 7. Электрическая схема установки для изучения магнитного поля Земли
- •Определение периода вращения индуктора при изучении
- •5. Расчет составляющих индукции магнитного поля Земли и доверительных границ погрешности результата измерения
- •6. Изучение магнитного поля Земли (задача № 2)
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Изучение магнитного поля Земли Составители Гущин Владимир Силантьевич
- •620002, Екатеринбург, Мира, 19
4. Порядок выполнения работы
Проверить сборку электрической схемы (рис.7). Основная цепь состоит из источника постоянного тока , реостата R , магазина (или набора) сопротивлений r, микроамперметра
и ключа K1. Цепь индуктора содержит индуктор И, нульгальванометр Г, магазин (или набор) сопротивлений r и ключ К2.
Замкните ключ К1. С помощью реостата R (введенного первоначально на полное сопротивление) установите в основной цепи ток в соответствии с указаниями к работе (карточка с указаниями находится на рабочем столе).
Для определения горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли ось вращения индуктора установите вертикально (см. рис.5).
Установите рекомендуемое в карточке значение сопротивления r для горизонтальной составляющей. Замкните ключ K2 .
Начинайте вращать катушку индуктора в таком направлении и с такой скоростью, чтобы стрелка гальванометра совершала малые колебания около нулевой отметки. Поддерживая скорость вращения неизменной, отсчитайте по секундомеру 50 оборотов. Запишите показания секундомера в табл.1. Опыт повторите 5 раз, и после каждого опыта показания секундомера занесите в табл.1.
Таблица 1
Определение периода вращения индуктора при изучении
горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли
Число оборотов индуктора |
Показания секундомера, с |
Период вращения индуктора, с |
(Ti-<Tг>), с |
(Ti-<Tг>)2, с2 |
50 50 50 50 50 |
|
|
|
|
6. Затем перейдите к определению вертикальной составляющей индукции магнитного поля Земли, для этого расположите ось вращения индуктора горизонтально (см. рис.6). В лаборатории индукторы расположены (и закреплены) так, что при определении вертикальной составляющей оси вращения их будут ориентированы по магнитному меридиану.
7. Установите рекомендуемое значение сопротивления для вертикальной составляющей (иное по сравнению с п. 3).
8. Проделайте операции, аналогичные описанным в п. 5. Результаты измерений занесите в табл.2.
Р ис. 7. Электрическая схема установки для изучения магнитного поля Земли
Таблица 2
Определение периода вращения индуктора при изучении
вертикальной составляющей индукции магнитного поля Земли
Число оборотов индуктора |
Показания секундомера, с |
Период вращения индуктора, с |
(Ti-<Tг>), с |
(Ti-<Tг>)2, с2 |
50 50 50 50 50 |
|
|
|
|
Используя полученные данные, рассчитайте в каждом отдельном опыте период вращения индуктора. Соответствующие значения для горизонтальной и вертикальной составляющих впишите в табл. 1 и 2. Найдите среднее значение периода вращения индуктора при определении горизонтальной и вертикальной составляющих индукции магнитного поля Земли. Рассчитайте квадраты отклонений периода вращения индуктора в каждом опыте от среднего значения и найдите их сумму для каждой составляющей в отдельности (см. табл.1 и 2).