Bo=(Rp+Rr)bno/NS. (12)
По описанной выше методике можно определить вертикальную составляющую индукции Bz магнитного поля Земли. Для этого сориентируем измерительную рамку так, чтобы плоскость витков располагалась в горизонтальной плоскости. Затем повернём рамку на 90° так, чтобы плоскость витков оказалась в плоскости магнитного меридиана. Измеряя отклонение “зайчика” гальванометра nz , определим Bz:
Bz = (Rp+Rr)bnz/NS (13)
Порядок выполнения работы
Задание 1. Определение горизонтальной составляющей.
1. Повернуть рамку тангенс-гальванометра так, чтобы магнитная стрелка установилась в плоскость витков.
2. По угломерной шкале измерьте положение стрелки jо .
3.Соберите схему по рис.2. Включите ток. Регулировочным реостатом установите требуемую величину тока (например 0,1А). Так как относительная погрешность минимальна при j=p/4, то силу тока следует подбирать так, чтобы отклонение стрелки было близко к p/4. Измерения:
e=DHo/Ho=Ö(DJ/J) +(Dr/r) +(2Dj/sin j)
4. По угломерной шкале определите положение стрелки j1 при различных направлениях тока в витках ( направление тока можно изменить с помощью ключа КЛ). Вычислите среднее значение <j1>.Результаты внесите в таблицу измерений.
5. Вычислите угол поворота стрелки j=êj1-jо ê и горизонтальную составляющую Но магнитного поля Земли.
6. Повторите измерения при других значениях силы тока в витках тангенс-гальванометра.
7. Рассчитайте среднее значение <Ho> и оцените погрешность измерений.
8. Рассчитайте вертикальную составляющую Hz и полную напряжённость магнитного поля Земли Н, используя формулы (1) и справочные данные для магнитного наклонения J=69°.
Задание 2. Определение вертикальной составляющей.
1. Определите баллистическую постоянную b гальванометра по методике, изложенной в работе № 3,5 [5] .
2. Расположите измерительную рамку так, чтобы плоскость её витков была перпендикулярна магнитному меридиану. Присоедините рамку к баллистическому гальванометру.
3. Поверните рамку вокруг оси на 90° и определите число делений отклонения “зайчика” гальванометра. Результат внесите в таблицу измерений. Повторите неоднократно такое измерение.
4. По формуле (11) вычислите горизонтальную составляющую Вo и по формуле (4) горизонтальную составляющую Ho .
5. Вычислите среднее значения <Bo>, <Ho> и оцените погрешность измерений.
6. Установите рамку витками в горизонтальной плоскости, а затем поверните на 90° вокруг горизонтальной оси так, чтобы её плоскость оказалась в плоскости магнитного меридиана.
7. Измерьте отклонение nz “зайчика” гальванометра и рассчитайте по (13) вертикальную составляющую Bz .
8. Повторите неоднократно измерения и вычисления по п.7. Вычислите средние значения Bz и Hz, используя (5). Оцените погрешность измерений.
9. Вычислите величину полного вектора В и магнитное наклонение J. Сравните полученное значение J со справочными значениями.
Параметры установок
Лаборатория 425.
Большая рамка: число витков - 9; медный провод диаметром dn=1,5мм; радиус витков r = 44см; сопротивления витков:
малая рамка: d=287 мм,
N=150 витков; R=26,3 Ом;
N=150-30=120 витков; R=21,5 Ом;
N=150-50=100 витков; R=18,5 Ом;
N=50 витков; R=8,10 Ом;
N=30 витков; R=5,00 Ом.
Сопротивление измерено на мосте постоянного тока Р333, погрешность ±0,5%
Справочные данные для Владимира: склонение (восточное) D=8°; наклонение (северное) J=69°.
Лаборатория 426.
Число витков рамки N=30; диаметр витков d=0,50м
1.Расскажите об элементах земного магнетизма.
2.По какой формуле вычисляется напряжённость магнитного поля в центре кругового витка? Выведите эту формулу исходя из закона Био -Савара - Лапласа.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.