Исследование магнитного поля Земли icon

Исследование магнитного поля Земли


2 чел. помогло.
Смотрите также:
План Понятие магнитного момента атома. Микро и макротоки. Намагниченность...
Исследование магнитного поля в катушках Гельмгольца...
Лабораторная работа № Исследование магнитного поля модели сверхпроводникового индуктора...
Закон Био-Савар-Лапласа...
Генерация короткопериодных геомагнитных возмущений в приполярной ионосфере...
Лабораторная работа №2...
Лекция n 21
Современные проблемы аппаратурного обеспечения мониторинга магнитного поля промышленной частоты...
Конспект урока. Тема. Постоянные магниты. Магнитное поле Земли...
Задачи урока: Образовательная: 1 повторить понятие магнитное поле как особый вид материи...
E н/кг? Определить напряженность гравитационного поля на поверхности Марса...
Гипотеза о форме поля окружающего постоянный магнит или торсмагнитное поле...



Загрузка...
скачать
Лабораторная работ № 42


Исследование магнитного поля Земли.


Цель работы: определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли


Методика эксперимента


В первом приближении магнитное поле Земли подобно полю однородно намагниченного шара. Линию на земной поверхности, являющейся проекцией силовой линии земного магнитного поля и проходящей через данную точку, называют магнитным меридианом. Если свободную магнитную стрелку поместить на вертикальную ось, то она устанавливается вдоль магнитного меридиана. Вертикальную плоскость, проходящую через магнитный меридиан и центр Земли, называют плоскостью магнитного меридиана. Проекция вектора магнитной индукции в любой точке Земли не плоскость горизонта представляет горизонтальную составляющую В, магнитной индукции магнитного поля. Эта проекция, как и вектор магнитной индукции, лежит в плоскости магнитного меридиана.

В данной работе для измерения горизонтальной составляющей магнитной индукции магнитного поля Земли используется тангенс-гальванометр. Тангенс-гальванометром называют катушку с магнитной стрелкой, помещенной в ее центр. Катушка состоит из N витков и ее диаметр значительно больше длины. Если в катушке течет ток I, то в ее центре возникает магнитное поле, индукция которого равна



(1)

где Гн/м - магнитная составляющая;

- радиус катушки,




Рис. 1
Вектор перпендикулярен плоскости катушки. Если расположить плоскость катушки тангенс-гальванометра в плоскости магнитного меридиана, го магнитная стрелка устанавливается а направлении результирующего поля (рис. 1).

По принципу суперпозиции это поле равно векторной сумме слагаемых полей: горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли и магнитной индукции - катушки

Из рис. 1



(2)

Из уравнений (1) - (2) получим



(3)


^ Описание установки





Рис. 2
Схема экспериментальной установки изображена на рис. 2 . Тангенс-гальванометр подключен через реостат к источнику постоянного напряжения. Направление сипы тока черев тангенс-гальванометр изменяют переключателем П.

Параметры установки: м;

Порядок выполнения работы


1. Установите плоскость катушки тангенс-гальванометра в плоскости магнитного меридиана Земли.

2. Включите переключатель П. Реостатом установите ток (0,01  0,08) А и, когда магнитная стрелка придет в равновесие, отсчитайте угол .

3. Измените направление тока переключателем ^ П и снова измерьте величину угла (перед измерениями переключатель П устанавливайте в среднее положение).


Задание 1. Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли методом косвенных измерений


1. Проведите 5  7 измерений угла при одном и том же токе в катушке тангенс-гальванометра. Результаты измерений занесите в табл. 1 и выполните вычисления, указанные в ней. Сила тока

Таблица 1

n

1

2

3

4

5

6

7





















































































































вычислить среднее значение и

2. По формуле (3) рассчитайте горизонтальную составляющую магнитной индукции поля Земли .

3. Вычислите погрешность определения горизонтальной составляющей магнитного поля Земли , где .

4. По табл. 6 Введения определите коэффициент Стюарта для уровня надежности и степени свободы

5. Результат представьте в виде .


Задание 2. Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли методом совместных измерений


1. Уравнение (3) представим в виде уравнения прямой линии :



(4)

где



(5)

2. Проведите измерения угла при 5  7 различных значениях силы тока в интервале 0,01  0,08 А и заполните табл. 2


Таблица 2

n

1

2

3

4

5

6

7





















































































































3. Постройте график зависимости от . Покажите этот график преподавателю. Обработку экспериментальных данных проведите по указанию преподавателя.


Обработка экспериментальных данных


А. Графический метод

1. Определите угловой коэффициент на графике зависимости от .

2. По найденному значению из (5) определит его горизонтальную составляющую магнитной индукции


Б. Аналитический метод


1. Рассчитайте и

2. По найденному значению из (5) определите горизонтальную составляющую магнитной индукции поля Земли и рассчитайте погрешность её измерения .

3. Окончательный результат представьте в виде .


Контрольные вопросы


1. Характеристики магнитного поля и их единицы измерения в системе СИ.

2. Закон Био-Савара-Лапласа. Поле прямого и кругового тока.

3. Теорема о циркуляции . Поле соленоида и тороида.

4. Объясните методику определения горизонтальной составляющей магнитной индукции магнитного поля Земли.







Скачать 65,68 Kb.
оставить комментарий
Дата07.09.2012
Размер65,68 Kb.
ТипИсследование, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

плохо
  1
не очень плохо
  1
отлично
  2
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх