Определение напряженности магнитного поля при помощи земного индуктора, страница 2

После поворота катушки вокруг вертикальной оси на 90° её потокосцепление y₂ = 0. Следовательно, магнитный поток, сцепленный с катушкой, при повороте ее на 90° изменится на:

     .                                                 (1)

Баллистический гальванометр устроен так, что его так называемый баллистический отброс d_г (максимальное отклонение светового «зайчика») пропорционален заряду Dq:

Dq = с×d_г,

где с - постоянная баллистического гальванометра по заряду. Электрический заряд Dq, прошедший по цепи катушки, а, следовательно, и через баллистический гальванометр,

.

Таким образом, можно записать

,                                             (2)

где c₀ º c×R - постоянная гальванометра по магнитному потоку, определяемая экспериментально.

Приравняв выражения (I) и (2), получим

,  и                                        (3)

Аналогично определяется вертикальная составляющая магнитного поля Земли H_в.

Порядок выполнения эксперимента

Принципиальная и монтажная схемы размещены на задней и передней панелях лабораторного модуля соответственно. Работа состоит из трех этапов: определение баллистической постоянной гальванометра, горизонтальной и вертикальной составляющих вектора магнитного поля Земли.

Для записи измерений подготовим следующую таблицу:

                                                                                                 Таблица 1

1. Определение c₀.

1) поставьте переключатель П в положение «1» или «2» по собственному выбору;

2) убедитесь, что зайчик на шкале гальванометра установлен на отметке «0»;

3) нажмите кнопку К и не отпускайте ее, пока зайчик на шкале гальванометре не достигнет максимального отклонения d₀; зафиксируйте значение d₀ и запишите его в таблицу;

4) повторите измерения d₀ еще 9 раз с интервалом между измерениями не менее 30 секунд. (Это время необходимо для возвращения зайчика гальванометра в исходное положение.)

 2. Определение H_г.

Установите плоскость каркаса земного индуктора вдоль магнитного меридиана. Затем закрепите катушку земного индуктора с помощью специального винта, находящегося на верхней планке прямоугольного каркаса.