Обработка результатов измерений
1. Построить графики зависимости tgα=f(I) для обеих серий измерений (при числе витков N=5 и N=10). При большом разбросе экспериментальных точек нужно провести прямую линию, графически усредняя экспериментальные данные. Определить тангенс угла наклона δ графика к оси I (рис.9.12)
.
(9.17)
2
.
Используя формулу (9.16), получим:
.
(9.18)
Вычислить по (9.18) величину горизонтальной составляющей магнитного поля Земли ВЗем1 и ВЗем2 для двух серий измерений; вычислить среднее значение ВЗем.=(ВЗем1+ ВЗем2)/2.
3. Рассчитать абсолютную погрешность. Её можно оценить: а) по разности между ВЗем1 и ВЗем2 ; б) по разности между средним значением, полученным в опытах, и табличным значением; в) в соответствии с методикой расчёта погрешностей при косвенных измерениях, исходя из формулы (9.18), предварительно найдя погрешность коэффициента С по методу наименьших квадратов.
4. Рассчитать относительную погрешность:
.
5. Окончательный результат представить в виде:
.
6. Сделать выводы.
Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
1. Как Вы понимаете: что такое магнитное поле? Какие характеристики магнитного поля Вы знаете?
2. В чём состоит теория близкодействия?
3. Дайте определение
магнитного момента 
.
4. Дайте определение
вектора магнитной индукции 
.
5. В каких единицах измеряется индукция магнитного поля в системе единиц СИ? В каких единицах измеряется напряжённость магнитного поля?
6. Как определить
направление вектора магнитной индукции
поля, созданного элементом тока
?
Бесконечно длинным прямолинейным
проводником? Нарисуйте линии магнитной
индукции в этих случаях.
7. Что позволяет найти закон Био-Савара-Лапласа?
8. Сформулируйте принцип суперпозиции для индукции магнитного поля в интегральной форме записи.
9. Опишите способ определения индукции магнитного поля Земли при помощи тангенс-буссоли.
Контрольные вопросы
1. Что такое силовая линия магнитного поля?
2. В чём выражается принцип суперпозиции для магнитного поля?
3. Сформулируйте
закон Био-Савара-Лапласа. Нарисуйте
соответствующую картинку. Укажите
направление векторов
,
и
.
4. В чём выражается правило правого винта?
5. Что является источниками магнитного поля?
6. Какова размерность вектора магнитной индукции в СИ? Напряжённости? Как они связаны между собой?
7. Используя закон Био-Савара-Лапласа, докажите формулы (9.8). (9.9), (9.10), (9.11).
8. В чем состоит метод определения горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли? Докажите (9.12), а затем получите расчётную формулу (9.16).
9. Почему полученное в работе экспериментальное значение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли может отличаться от табличного?
10. Почему в данной работе нельзя использовать одну тонкую катушку, а нужны две катушки с общей осью, расположенные в параллельных плоскостях (катушки Гельмгольца)?
Используемая литература
[1] §§ 22.1, 22.2;
[2] §§ 14.1;15.2 -15.5;
[3] §§ 6.2; 6.3;
[4] §§ 109, 110, 112.
Лабораторная работа 2-10