14323

Визначення магнітного поля колового струму і визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі

Лабораторная работа

Физика

Лабораторна робота №7 Визначення магнітного поля колового струму і визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі Мета роботи: Визначити залежність магнітного поля колового струму від сили струму радіуса кільцевого провідника і числ

Украинкский

2013-06-03

67 KB

13 чел.

Лабораторна робота №7

Визначення магнітного поля колового струму

і визначення горизонтальної складової

напруженості магнітного поля Землі

Мета роботи: Визначити залежність магнітного поля колового струму від сили струму, радіуса кільцевого провідника і числа витків, а також визначити горизонтальну складову індукції магнітного поля Землі.

Прилади та обладнання: амперметр, тангенс-гальванометр, джерело регульованого постійного струму, перемикач напрямку струму, набір монтажних провідників.

Опис лабораторної установки.

Визначення горизонтальної складової Н напруженості поля Землі, виконується при допомозі приладу, який називають тангенс-гальванометром. Цей прилад являє собою коловий провідник з n вертикальних витків, які достатньо близько прилягають один до одного. В центрі витків розміщений компас, стрілка якого повертаючись навколо вертикальної осі, встановлюється під дією магнітного поля Землі вздовж горизонтальної складової напруженості Н. Це дозволяє розмістити витки тангенс-гальванометра в площині магнітного меридіану. Струм, який протікає по виткам тангенс-гальванометра створює магнітне поле, діюче на стрілку компаса. Стрілка встановлюється по напрямку рівнодіючої напруженості обох магнітних полів (рис.1).

                             Рис.1

Так як вектор напруженості магнітних полів колового струму Н , і вектор

Н  Землі взаємно перпендикулярні, то їх рівнодіюча є діагоналлю паралелограма зі сторонами Н , і Нх . Тому,

,       (1)

де  --напруженість колового струму, nкількість витків, I –величина струму, r –радіус витків.

Таким чином, для визначення напруженості Н  одержуємо формулу:

      (2)

Для даної місцевості на Землі і для даного приладу величина

     (3)

С –величина стала і називається сталою тангенс-гальванометра. При відхилені магнітної стрілки на , вона чисельно дорівнює величині струму, який протікає по виткам, тобто коли Нх=Н .

 

Порядок виконання роботи.

Частина 1.

1.В електричне поле, яке зібране на панелі, підключити тангенс-гальванометр згідно схеми на рис.2. Визначити кількість витків та їх радіус.

Рис2

     2. Повертаючи основу тангенс-гальванометра, встановити площину колового струму по напрямку магнітної стрілки, тобто в напрямку магнітного меридіана.

3. Ввімкнути тумблером електричний струм, визначити кут відхилення магнітної стрілки.

      4. Перемкнувши тумблер  на панелі змінити напрям колового струму і визначити кут відхилення.

5. Із одержаних значень знайти середню величину кута відхилення:

Виміри провести для 5 різних значень струму.

6. Підрахувати значення магнітної складової Землі Нх для кожного значення струму згідно формули (2). Кінцевий результат представити ц вигляді:

7. Визначити постійну тангенс-гальванометра С, згідно формули (3) і представити у вигляді:

С= Сср. ±ΔСср.

Результати занести до таблиці:


Таблиця

пп

I (ma)

Hx

Hxср

ΔHx

ΔHxср

C

Cср

ΔC

ΔCср

B

1.

2.

3.

4.

5.

 

Частина 2.

1. До електричного поля на панелі підключити один виток тангенс-гальванометра.

2. Тумблером ввімкнути джерело струму, при цьому регулятором встановити мінімальну величину струму.

3. Змінюючи величину струму підрахувати значення В згідно формули:

 (4)

де n=1, r=радіус витка, 0=магнітна сила.

н\м

Результати занести до таблиці, побудувати графік залежності В=f(I).

Контрольні питання.

  1.  Сформулювати закон Біо-Савара-Лапласа.
  2.  Як встановлюється стрілка в магнітному полі?
  3.  Чому необхідно орієнтувати площину колового струму в напрямку магнітного меридіану?
  4.  Записати розмірність вектора магнітної індукції (В).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21464. Анализ современного состояния техники ранней диагностики ВОЛП 706 KB
  Очевидно что длины волн используемые для передачи данных и для рефлектометрического контроля волокна в этом случае должны быть разными. В этой точке устанавливается оптический коммутатор OTU который по очереди включает волокна всех направлений в оптический путь сигналов рефлектометра RTU. Другой подход предполагает одновременное распространение сигнала рефлектометра по всем ответвляющимся волокнам. Согласно данным фирмы Fujikur по степени опасности для волокна можно выделить три диапазона значений его относительного удлинения.
21465. Двухчастотные лазерные интерферометры 1.42 MB
  Все оснащение лазерной измерительной головки заключающееся в системе программного и инструментального обеспечения измерения предназначено для линейных и угловые измерений измерения плоскостности измерения прямолинейности измерения взаимоперпендикулярности и измерения скорости перемещения. Дискрет измерения равен  при статистической обработке сигнала fd его можно уменьшить в 10 раз. Таким образом дискретность измерения интерферометра не превышает 001 мкм. Чтобы исключить ошибку связанную с температурным расширением основания на...
21466. Частота и частотные характеристики лазерного излучения 168.5 KB
  Для одной моды в том случае когда реализуется одномодовый режим можно ввести такой параметр как ширина линии излучения . Время когерентности и длина когерентности вводятся также и для многочастотного излучения. Особенность свойств когерентности излучения фемтосекундного лазера.
21467. Стандарты частоты газовые 1.6 MB
  Лазеры точнее лазерное излучение позволили создать такие источники оптического излучения с такими узкими линиями излучения которые в принципе не могли существовать в естественных условиях. С развитием лазеров появилась возможность не только управлять но и стабилизировать частоту оптического излучения. В результате этого решения появилась возможность на базе лазеров у которых частота излучения и длина волны излучения в вакууме связаны простым соотношением создавать стандарты частоты и длины волны.
21468. Одночастотный лазерный интерферометр Майкельсона. Принципы измерения расстояний и линейных перемещений 395.5 KB
  1 Упрощенная схема интерферометра Майкельсона При рассмотрении двухлучевых интерферометров следует обратить внимание на временные и пространственные фазы излучения. Поскольку основным уравнением интерферометрии является уравнение для интенсивности излучения сформированного двумя полями 1 2...
21469. Лазерный доплеровский анемометр 610.5 KB
  Движущиеся вместе с газовым потоком частицы рассматриваются как приемники световых волн от неподвижного источника и одновременно как передатчикиретрансляторы оптического излучения к неподвижному наблюдателю. Частота рассеянного излучения в точке наблюдения равна: 1 где ν частота излучения источника; с скорость света; u проекция скорости частицы в направлении на точку наблюдения. Итак Доплеровская частота сигнала на выходе фотоприемника зависит от длины волны лазерного излучения скорости частиц и геометрии оптической системы....
21470. Пример одночастотного лазерного интерферометра Майкельсона. Абсолютный баллистический гравиметр 10.6 MB
  3 Принцип определения ускорения свободного падения На практике калибруются только частота длина волны лазерного излучения и частота встроенного опорного стандарта частоты для измерения интервалов времени.1 нм что равно 1 17 от длины волны 633 нм лазерного излучения.5 Направления применения гравиметрической информации g Corrections: instrumentl nd geophysicl tides ocen loding polr motion Motion eqution of freeflling body in the grvity field: TTL signl longperiod seismometer or ctive vibroisoltion system t 633 nm or 532 nm FG5216...
21471. Волоконный гироскоп 412 KB
  Принцип действия оптического гироскопа основан на эффекте Саньяка Рис. При радиусе оптического пути время достижения расщепителя лучей светом движущимся по часовой стрелке выражается как 1 в противоположном направлении 2 где с скорость света. Она не зависит от формы оптического пути положения центра вращения и коэффициента преломления. Структурные схемы гироскопов на эффекте Саньяка r и l частота генерации света с правым и левым вращением;  время необходимое для однократного прохождения светом...
21472. Оптическая мышка 277 KB
  До появления этих мышей да и еще долго после этого большинство массовых компьютерных грызунов были оптомеханическими перемещения манипулятора отслеживались оптической системой связанной с механической частью двумя роликами отвечавшими за отслеживание перемещения мыши вдоль осей Х и Y; эти ролики в свою очередь вращались от шарика перекатывающегося при перемещении мыши пользователем. На основании анализа череды последовательных снимков представляющих собой квадратную матрицу из пикселей разной яркости интегрированный DSP...