4. Послідовність виконання роботи
1. Ознайомитись з лабораторною установкою, конструкцією приладів, та їх розташування на стенді. В таблицю 46.1 занести дані установки: N - число витків контуру; R - радіус контуру.
2. Зібрати електричне коло згідно схеми рис. 46.7. Джерело струму повинно бути вимкнено, а реостат виставлений на максимальний опір.
3. Розташувати площину кругового контуру в площині магнітного меридіану Землі. Для цього, повертаючи круговий контур відносно вертикальної вісі ОО, знаходять таке положення, кола нитка СС, натягнута всередині контуру, стане паралельною до магнітної вісі стрілки.
4. Ввімкнути джерело струму і регулюючи силу струму реостатом, домогтись відхилення магнітної стрілки на 45. Отримані значення струму занести у таблицю 46.1.
5. Змінити напрям струму і знову домогтись відхилення магнітної стрілки на 45О. Силу струму занести у таблицю 46.1.
6. ”Збити” попереднє положення контуру і знову повторити дослід з встановленням контуру в площині магнітного меридіану та з відхиленням стрілки вправо і вліво на 45. Завдання про кількість таких повторних дослідів отримуєте від викладача. Всі експериментальні дані занести в таблицю 46.1.
Таблиця 46.1.
Число витків контуру N |
Радіус контуру R, м |
№ п/п |
Сила струму І, А (при відхиленні магнітної стрілки на 45) |
Нх |
Нхср |
Нх |
||
вліво |
вправо |
Ісереднє |
||||||
|
|
1 2 3 n |
|
|
|
|
|
|
7. Для всіх дослідів знайти середнє значення сили струму при відхиленні магнітної стрілки “вліво-вправо”, а потім підрахувати Іср як середнє значення цих окремих середніх значень сил струмів. Згідно з відповідними правилами теорії похибок, визначити окремі абсолютні I та середню похибку Iср. Отримані результати занести в табл. 46.1
8. Розрахунок шуканої величини горизонтальної напруженості магнітного поля Землі проводити за формулою 46.10, підставляючи в неї значення Іср та вказаних на лабораторному стенді числа витків та радіуса кругового контуру.
9. Обчислити абсолютні і відносні похибки.
ДОДАТКОВЕ ЗАВДАННЯ.
Визначення сили струму в контурі за допомогою тангенс-гальванометра.
Метод визначення напруженості магнітного поля Землі на основі принципу суперпозиції можна використати в зворотному порядку, а саме:
у відомому магнітному полі Землі напруженістю Нх /горизонтальна складова/ перпендикулярно до вектора , знаходиться круговий контур з невідомим струмом І. Як без амперметра визначити силу струму в контурі ?
Як випливає з (46.10) сила струму в контурі буде рівна (46.13). Прилад, який базується на такому принципі вимірювання сили струму, отримав назву тангенс-гальвометра.
(46.13)
Використавши лабораторну установку (рис. 46.7), як тангенс-гальвометр, визначити силу струму в круговому контурі при різних кутах відхилення магнітної стрілки і зіставити отримані розрахункові результати з показами амперметра.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1. Дайте означення індукції магнітного поля. В яких одиницях вимірюється індукція магнітного поля?
2. Дайте означення силових ліній магнітного поля. Як визначити напрям силових ліній магнітного поля провідника зі струмом?
3. Запишіть і поясніть закон Біо-Савара-Лапласа.
4. Дайте означення напруженості магнітного поля. Який фізичний зміст одиниці напруженості 1 А/м?
5. Який зв’язок між індукцією і напруженістю магнітного поля ?
6. Яку будову має магнітосфера Землі? Як впливає на магнітосферу Землі сонячний вітер? Що собою являють магнітні бурі?
7. Дайте означення магнітного схилення і нахилення.
8. Яка методика експериментального визначення горизонтальної складової магнітного поля Землі ?
9. Що собою являє тангенс-гальвометр?