Определение индукции магнитного поля Земли с помощью тангенс-гальванометра.

Цель работы-найти горизонтальную составляющую вектора магнитной индукции магнитного поля Земли.

Оборудование.

Тангенс-гальванометр, источник тока, амперметр, реостат , компас, линейка.

Методика  проведения опыта

Чтобы  определить  индукцию  магнитного  noля Земли, можно создать магнитное пoлe с известной индукцией, пропустив ток известной силы через круговой проволочный контур или катушку.  Индукция поля  в центре кругового контура радиуса R, по которому протекает ток cилoй I, равна

 I

                          где µo = 4π 10 7 Гн/ м — магнитная постоянная.

Если контур состоит из N витков тонкого провода, намотанных один на другой, то noля всех витков складываются, и индукция пoля будет в N раз большей, чем у одного витка.Стрелка компаса, помещенная в центре контура с током, находится одновременно в  магнитном пoлe Земли и поле контура, и ее северный конец ориентируется по направлению векторной суммы этих полей. Если ток в контуре отсутствует, то стрелка указывает направление земного магнитного noля Если сориентировавать контур так, чтобы магнитные noля Земли и контура были взаимно перпендикулярны, то по углу отклонения стрелки φ при наличии тока в контуре можно найти индукцию  В магнитного  noля   Земли.

Восток

           Запад

Из рисунка видно, что

Откуда получается рабочая формула

Схема лабораторной установки

источник тока                     к контуру

Для повышения точности результатов измерений определение индукции проводится несколько раз при различных значениях тока в контуре и затем вычисляется среднее её значение.

Ход проведения работы и обработка результатов измерений.

Результаты измерений и вычислений  занести в таблицу

1. Пользуясь компасом, расположите тангенс-гальванометр так, чтобы его плоскость совпадала с плоскостью магнитного меридиана.
2. Подключите  контур к  источнику  тока и амперметру в соответствии с приведенной схемой.

  3.Устанавливая в контуре  ток  силoй  100 мА, 200 мА, ЗО0 мА, 500 мА, измерьте соответствующие значения     угла     отклонения     стрелки компаса, занесите результаты в таблицу.

 4.Измерьте радиус контура, выясните число витков в нем.

5.Пользуясь рабочей формулой, определите индукцию земного   магнитного   noля для каждого измерения. Рассчитайте среднее значение индукции.

6.Ответьте на контрольные вопросы.

1. Почему в цeли работы упоминается не модуль вектора магнитной индукции noля   Земли,  а  его горизонтальная составляющая?
2. Предложите метод измерения вертикальной составляющей магнитного noля Земли.