Ход работы
Соберите электрическую цель, представленную на рисунке. Мультиметр включите в режим измерения постоянного напряжения до 20V).
Вращая катушку тангенс-гальванометра вокруг вертикальной оси, совместите северный полюс магнитной стрелки с нулевым делением шкалы компаса.
Включите источник питания, установите минимальный уровень выходного напряжения и плавно увеличивайте его до тех пор, пока стрелка компаса не начнет отклоняться. Если стрелка отклонилась в область углов 270° - 360° измените полярность подключения источника питания. После успокоения колебаний магнитной стрелки, запишите в таблицу значение угла ее отклонения. (Цена деления шкалы - 5°)
Запишите в таблицу показания мультиметра и продолжите эксперимент, последовательно увеличивая выходное напряжение источника питания и внося показания мультиметра в таблицу. При проведении измерений сила тока в цепи не должна превышать 0,5А, что соответствует напряжению 6В, измеряемому мультиметром. После достижения этого значения повторите измерения при постепенном уменьшении напряжения источника питания.
Для обработки данных воспользуйтесь таблицей.
|
№ |
U, В |
α, град |
IК =U/R, А |
Вк, Тл |
tgα |
|
|
|
|
|
|
|
Первый
столбец таблицы содержит значения
падения напряжения на резисторе R.
Во
втором столбце таблицы
записаны
значения углов отклонения магнитной
стрелки. Сила протекающего через катушку
тангенс-гальвонометра тока (I)
рассчитывается
в третьем столбце на основе
закона Ома. В четвертый столбец таблицы
вписываются вычисленные
значения индукции магнитного поля,
создаваемого катушкой
тангенс-гальвонометра
в месте расположения магнитной
стрелки. При этом
используется
формула (1). Пятый
столбец таблицы
предназначен для вычисления
тангенса
угла отклонения магнитной стрелки.
Для определения величины горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли необходимо построить график зависимости тангенса угла отклонения магнитной стрелки от индукции магнитного поля катушки. Для построения зависимости отложите по оси ординат значения тангенса угла отклонения магнитной стрелки, а по оси абсцисс - соответствующие им величины индукции магнитного поля катушки. Вы увидите, что полученная зависимость близка к линейной.
Горизонтальная составляющая магнитного поля Земли Bг вычисляется как величина, обратная угловому коэффициенту k прямой, построенной по экспериментальным данным на графике: BГ=I/k.