3. Магнітне поле Землі та вимірювання його характеристик.

Магнітне поле Землі наближено збігається з магнітним полем диполя, розміщеного в її центрі. В кожній точці вектор індукції поля різний. Для аналізу його зручно розкласти в меридіанній площині на дві складові – горизонтальну та вертикальну . (Меридіанною площиною, називають вертикальну площину, що містить вектор геомагнітного поля). Кут магнітного нахилення можна визначити зі співвідношення:

. (8)

Якщо вісь обертання індуктора збігається з напрямом вектора , потік через його котушку завжди дорівнюватиме нулю. Якщо вісь обертання розмістити горизонтально, індуктор реагуватиме лише на вертикальну складову вектора , а якщо вісь спрямувати вертикально, то індуктор реагуватиме лише на горизонтальну складову геомагнітного поля. Ці міркування покладені в основу виконання лабораторного завдання.

Зважаючи на співвідношення (6) та (7) і приймаючи, що повний опір електричного кола є сумою опорів котушки та ґальванометра , отримуємо вираз для обчислення відповідних складових індукції :

. (9)

Тут – діаметр котушки індуктора.

Порядок виконання роботи

1. Із паспортних даних виписати значення балістичної сталої , періоду коливань та опору ґальванометра і занести ці значення до табл. 1.

2. Виміряти опір індуктора, діаметр індуктора та кількість витків у його котушці. Дані записати до табл. 1.

Табл. 1.

Характеристики ґальванометра			Характеристики котушки

3. Під’єднати індуктор до балістичного ґальванометра.

4. Розмістити площину котушки індуктора горизонтально, а за компасом встановити його вісь уздовж магнітного меридіану.

5. Повертаючи котушку навколо осі на 180°, зробити відлік максимального числа поділок ґальванометра (час повертання повинен бути набагато меншим ). Ще раз повернути котушку індуктора на 180° і зробити відлік (відхилення ґальванометра буде в інший бік). Знайти середнє значення . Провести три серії таких вимірів. Дані записати до табл. 2.

Табл.2.

N п/п
1.
2.
3.

6. За формулою (9) обчислити вертикальну складову індукції магнітного поля Землі та занести її значення до табл. 2.

7. Встановити вісь індуктора вертикально, а площину його котушки перпендикулярно до лінії магнітного меридіану.

8. Повертаючи котушку навколо осі на 180°, зробити відлік максимального числа поділок ґальванометра (час повертання повинен бути набагато меншим ). Ще раз повернути котушку індуктора на 180° і зробити відлік (відхилення ґальванометра буде в інший бік). Знайти середнє значення . Провести три серії таких вимірів. За формулою (9) обчислити горизонтальну складову індукції магнітного поля Землі. Дані записати до табл. 3.

Табл. 3.

N п/п
1.
2.
3.

9. Обчислити середні значення та , величину індукції магнітного поля та похибку її вимірювання за формулою:

. (10)

10. Результат записати у вигляді довірчого інтервалу:

. (11)

11. Відповідно до формули (8) обчислити магнітне нахилення.