Измерения и обработки результатов
1
. Собирают
электрическую цепь из
тангенс-гальванометра G.
амперметра А,
реостата R,
переключателя и источника тока (рис.
6).
2. Поворачивая тангенс-гальванометр, устанавливают плоскость катушки в плоскости магнитного меридиана так, чтобы один конец стрелки совпадал с 0°.
3. Устанавливая движок реостата в некотором положении, включают ток и измеряют силу тока по амперметру (около 0,2 А).
4. Как только стрелка компаса придет в равновесие, отсчитывают по круговой шкале компаса угол отклонения стрелки φ.
5. Не изменяя величины тока, изменяют переключателем его на правление и измеряют величину отклонения стрелки компаса. Берут среднее значение угла φ.
Повторяют опыт три раза при различном токе (до 0,5 А). Величину тока изменяют меняя положение движка реостата.
Поставляя последовательно измеренные значения I и tg φ в формулу (6), находят три значения Нз.
Относительная ошибка косвенных измерений определяется из выражения:
Истинное значение
Все наблюдения и результаты вычислений записывают в таблицу.
№ |
I, A |
φ1 |
φ 2 |
φ |
tg φ |
H, A/м |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее значение |
|
|
|
|||||
Задачи
Определить индукцию магнитного поля в центре кругового провода, радиус которого равен 30 см, если сила тока в нем равна 15 А.
Определить индукцию магнитного поля на оси соленоида, состоящего из 200 витков, если сила тока в нем 10 А, длина соленоида 15,7 см.
Прямолинейный проводник, помещенный в однородное магнитное поле индукцией 20 Тл перпендикулярно линиям индукции висит, не падая. Определить силу тока, проходящего по этому проводу, если 1 м его длины весит 30 Н.
Определить радиус кругового витка проволоки, чтобы при прохождении по нему тока 2 А в его центре напряженность магнитного поля была равна 20 А/м, среда – воздух.
Напряженность магнитного поля прямолинейного проводника с током на расстоянии 5 см от него равна 8 А/м. Определить напряженность этого поля в точке, удаленной от проводника на 16 см.Контрольные вопросы
1. Расскажите об основных характеристиках магнитного поля (индукция и напряженность ). Единицы их измерения в СИ.
2. Что такое силовая линия? Приведите пример силовых линий магнитного поля прямого и кругового токов.
Сформулируйте и запишите закон Био-Савара-Лапласа.
Как вычисляется напряженность магнитного поля в центре кругового тока?
5. Расскажите о магнитном поле Земли. Что такое магнитное склонение и магнитное наклонение?
6. Как располагается магнитная стрелка на магнитном полюсе, экваторе, средней широте? Покажите на рисунке горизонтальную составляющую магнитного поля Земли.
7. Расскажите устройство тангенс-гальванометра и принцип выполнения его действия.
8. Вывод рабочей формулы.
Литература
1. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука. Т.2, 1982. § 52.
2. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 2002, § 110.
3. Бондарев Б. В., Калашников Н. П., Спирин Г. Г. Курс общей физики. М.: Высшая школа. 2003, кн. 2. § 6.,
Лабораторная работа 2.12