13 Лаба
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Оъяснить устройство и принцип действия тангенс-гальванометра;
Тангенциальный
Тангенциальный гальванометр созданный компанией Баннела около 1890.
Тангенциальный гальванометр - один из первых гальванометров, использовавшихся для измерения электрического тока. Он работает с помощью компаса, который используется для сравнения магнитного поля создаваемого неизвестным током с магнитным полем Земли. Свое название он получил от тангенциального закона магнетизма, в котором говорится, что тангенс угла наклона магнитной стрелки пропорционален соотношению сил двух перпендикулярных магнитных полей. Впервые это было описано Клодом Пулье в 1837 году.
Тангенциальный гальванометр состоит из катушки, сделанной из изолированной медной проволоки, намотанной на немагнитную рамку, расположенную вертикально. Рамка может поворачиваться вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр. Компас расположен горизонтально, в центре круговой шкалы. Круговая шкала разделена на четыре квадранта, каждый из которых проградуирован от 0° до 90°. К магнитной стрелке компаса прикреплен длинный алюминиевый указатель. Чтобы избежать ошибок из-за параллакса под стрелкой устанавливают плоское зеркало.
В процессе работы гальванометр устанавливают так чтобы стрелка компаса совпала с плоскостью катушки. Затем к катушке подводят измеряемый ток, который создает магнитное поле на оси катушки, перпендикулярное магнитному полю Земли. Стрелка реагирует на векторную сумму двух полей и отклоняется на угол равный тангенсу отношения этих полей.
Теория
Гальванометр
ориентирован так, что плоскость катушки
параллельна магнитному меридиану, т.е
горизонтальной составляющей 
магнитного
поля Земли. Когда ток проходит через
катушку в ней создается магнитное поле,
перпендикулярное первому, силой:
где I - ток в амперах, n - число витков катушки и r - радиус катушки. Эти два перпендикулярных поля векторно складываются и стрелка компаса отклоняется на угол:
Из
тангенциального закона, 
,
т.е.
или
или 
,
где K - понижающий коэффициент
тангенциального гальванометра.
Одна из проблем тангенциального гальванометра - сложности при измерении очень больших и очень малых токов.
Измерение геомагнитного поля Земли
Тангенциальный гальванометр также можно использовать для измерения горизонтальной составляющей магнитного поля. Для этого низкое напряжение питания, подключают последовательно с реостатом, гальванометром и амперметром. Гальванометр располагают так, чтобы магнитная стрелка была параллельна катушке, при отсутствии в ней тока. Затем на катушку подается напряжение, которое регулируют реостатом до такой величины, чтобы стрелка отклонилась на угол 45 градусов и величина магнитного поля на оси катушки становится равной горизонтальной составляющей геомагнитного поля. Это поле можно рассчитать через ток, измеренный амперметром, число витков катушки и ее радиус.
2.Почему катушку тангенс-гальванометра следует ориентировать в направлении магнитного меридиана;
Из условия для сравнения магнитного поля создаваемого неизвестным током с магнитным полем