Измерение горизонтальной составляющей вектора индукции магнитного поля Земли и собственного магнитного момента постоянного магнита (Лабораторная работа № 18эм), страница 2

Расчет P_m и В₀

Решая совместно систему уравнений (5) и (8), получаем следующие соотношения для расчета P_m и В₀:

                                                                      (9)

                                                          (10)

Намагниченность исследуемого постоянного магнита определяет­ся по формуле  

 I_m=P_m/V,                                                                                       (11)                                                                 

где V - объём магнита.

Приборы и принадлежности

Постоянный магнит, кронштейн дня подвешивания магнита, линейка длиной 1м с компасом, секундомер.

Порядок выполнения работы

I. Измерить массу, геометрические размеры магнита  рассчитать момент инерции магнита по формуле 

Á=m(a²+b²)/12                                                                                 (12)

где а - длина магнита; b - ширина в направлении, перпендикуляр­ном оси вращения.

2. Подвесить магнит к кронштейну, дать ему успокоиться и, отклонив его на небольшой угол, измерить время t, за которое он совершает К=15-20 колебаний. Вычислить период колебаний по формуле Т =t/К . Измерение провести 3 раза и все данные занести в таблицу, составленную по форме табл.1.

Таблица 1

Определение периода колебаний магнита

№ опыта	К	t,c	T,c	Tcp.,c	DT,c
1
2
3

Обратить внимание: максимальный угол отклонения не должен превышать 5-7 градусов, т.к. это условие является одним из основных предположений при выводе формулы (2).

3.Устоновить линейку с компасом так, чтобы магнитная стрелка компаса была перпендикулярна оси линейки.

4. Снять магнит с кронштейна и поместить его на линейку длин­ной стороной вдоль оси линейки на расстояние L₁ =(40-60) см от ком­паса до центра тяжести магнита. Измерить угол отклонения стрелки компаса отдельно для обоих концов стрелки a’_m и a’_s. Полученный результат занести в табл. 2 и вычислить среднее значение.

5. Повернуть магнит на 180⁰ и измерить угол a” в соответствии с п.4.

6. Рассчитать среднее значение угла отклонения a, при данном расстоянии L₁ :

a₁=(a’+a”)/2

и определить  величину tga₁.

7. По формуле (9)-(11) рассчитать B₀₁, Р_m1, I_m1.

8. Изменить расстояние L на ±(10-15)см и повторить измерения согласно пп.4-7.

9. Рассчитать среднее значение B₀, Р_m, I _m.

10. Рассчитать погрешность измерений.

Таблица 2.

Определение B₀, Р_m, I _m.

№ опыта

L1,м

a’N

a’s

a’

a”N

a”s DT,c

a”

a

tga

B0, Тл.

Рm, А*м2

Im,А/м

1

2

3