Контрольные вопросы

1. Что такое электрический ток? Какая физическая величина характеризует электрический ток? Назвать единицу ее измерения.

2. Что такое плотность электрического тока? Как можно определить плотность тока? Единица измерения.

3. Чему равна удельная электропроводность? От каких величин она зависит?

4. Что такое удельное сопротивление проводника? От чего оно зависит?

5. Закон Ома в дифференциальной и интегральной форме.

6. Что такое сопротивление проводника? Единица измерения.

7. От чего зависит сопротивление металлического проводника при постоянной температуре?

8. Какова зависимость удельного сопротивления от температуры.

9. Как изменяется сопротивление металлов с повышением температуры? Почему? Какой закон выражает эту зависимость?

10. При каком условии мост находится в равновесии? Вывести формулу неизвестного сопротивления для равновесного моста.

11. Записать определяющую формулу для температурного коэффициента сопротивления. Можно ли в данной работе подсчитать по ней численное значение a?

12. Какой физический смысл имеет температурный коэффициент сопротивления a? Объяснить на полученном в работе результате.

13. вывести рабочую формулу для вычисления температурного коэффициента.

14. Пользуясь физическим смыслом aи его численным значением, взятым из работы, определить, на сколько изменится и каким станет сопротивление 25 Ом, нагретое на 10°С от 0°С.

15. Сформулировать и записать законы Кирхгофа.

16. Что называется узлом, ветвью, контуром?

Работа 41. Определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли Цель работы

Определить горизонтальную составляющую вектора напряженности и индукции магнитного поля Земли.

1. Приборы и принадлежности:

1. Магнитометр.

2. Компас.

3. Амперметр.

4. Реостат.

5. Двухполюсный переключатель.

6. Проводники.

7. Источник питания.

34. Краткая теория

Земля представляет собой огромный магнит. Схематически магнитное поле Земли представлено на рис.1.

В любой точке пространства, окружающего Землю и на её поверхности обнаруживается действие магнитного поля.

Основными характеристиками магнитного поля являются напряженность и индукциясвязанные между собой соотношением:, где -относительная магнитная проницаемость среды. Для воздуха= 1.- магнитная постоянная.

Если подвесить магнитную стрелку на нити так, чтобы точка подвеса совпала с центром тяжести стрелки, то стрелка установится по направлению касательной к силовой линии магнитного поля Земли, т.е. по направлению вектора индукции магнитного поля

В северном географическом полушарии северный конец стрелки будет наклонен к Земле и стрелка составит с горизонтом угол наклонения .На магнитном экваторе наклонение равно нулю. Вертикальная плоскость, в которой расположится стрелка, называетсяплоскостьюмагнитного меридиана.

Угол, который образует плоскость магнитного меридиана с географическим меридианом называется магнитным склонением илиотклонением .

Склонение– это угол между географическим и магнитным меридианами, т.е. между истинным направлением на север и тем, которое указывает магнитная стрелка.

Следы магнитных меридианов на поверхности Земли сходятся в магнитных полюсах NиS. Магнитные полюса не совпадают с географическими, поэтому магнитная стрелка отклонена от географического меридиана.

Южный магнитный полюс Земли расположен на севере. Он находится около берегов Северной Америки (71с.ш. 96з.д.), а северный магнитный полюс в Южном полушарии около берегов Антарктики (70ю.ш. 150в.д.). Магнитная ось не совпадает с осью вращения и не проходит через центр Земли.

Угол между осью вращения Земли и магнитной осью составляет угол 11,5. Направление магнитных силовых линий на полюсах вертикальное по отношению к поверхности Земли, на экваторе – горизонтальное. Величина напряженности магнитного поля Земли очень мала около 0,5 эрстеда..

Для сравнения: магнитное поле около полюса магнита, применяемого для школьных опытов, составляет несколько десятков эрстед.

Около полюсов величина напряженности магнитного поля вдвое превышает её величину на экваторе. Напряженность магнитного поля Земли в любой точке между экватором и полюсом можно рассматривать как векторную сумму вертикальнойи горизонтальнойсоставляющих (рис.2).

Знание углов отклонения и наклонения, а также горизонтальной составляющей вектора напряженности дает возможность определить величину и направление полного вектора напряженности магнитного поля Земли в данной точке.

Если магнитная стрелка может свободно вращаться лишь вокруг вертикальной оси, то она будет устанавливаться только под действием горизонтальной составляющей вектора индукции магнитного поля Земли в плоскости магнитного меридиана.

Горизонтальная составляющая , магнитное отклонениеи наклонениеназываютсяэлементами земного магнетизма.Все эти величины изменяются с течением времени.

Условились считать, что вектор магнитной индукции в произвольной точке поля совпадает по направлению с силой, которая действует на северный полюс бесконечно малой магнитной стрелки, помещенной в эту точку поля. Эта стрелка не искажает поле, в которое вносится. Сила, действующая со стороны магнитного поля на южный полюс стрелки, направлена в сторону, противоположную вектору. Следовательно, на стрелку действует пара сил, поворачивающая ее так, чтобы ось стрелки, соединяющая южный полюс с северным, совпала с направлением поля, т.е. с направлением вектора.

Сила, действующая в веществе на пробную стрелку, называется магнитной индукцией().

Магнитная индукция численно равна силе, действующей со стороны магнитного поля на единицу длины проводника с единичным током, расположенного перпендикулярно линиям индукции

Ее направление совпадает с направлением северного конца магнитной стрелки. Направление линии индукции можно определить, пользуясь правилом правого винта (обхвата правой руки). Линии магнитной индукции всегда замкнуты. Замкнутость линий индукции является выражением отсутствия в природе свободных магнитных зарядов.

Магнитное поле – одна из форм проявления электромагнитного поля, особенностью которого является то, что это поле действует на движущиеся в нем электрические заряженные тела и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от их состояния движения.