36793

Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли

Лабораторная работа

Физика

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Томский политехнический университет†Факультет Естественных наук и математики Кафедра Общая физика Направление Физика Лабораторная работа № 216 Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли. Лабораторная работа № 216 Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля...

Русский

2013-09-23

46.5 KB

55 чел.

Федеральное агентство по образованию.

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Томский политехнический университет”

             Факультет               Естественных наук и математики   

 Кафедра                  Общая физика

               Направление           Физика

Лабораторная работа № 2-16

Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли.

Исполнитель:

Студент, группы________(__________)_____________И.О.Фамилия

                                                   Подпись

                                            (__________)

                                                     Дата

Руководитель___________(__________)____________И.О.Фамилия

Должность, ученая степень, звание                         Подпись

                                             (__________)

                                                      Дата

«Томск 2007г.»

Лабораторная работа № 2-16

Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли

Цель работы: Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли при помощи тангенс – гальванометра.

Приборы и принадлежности: тангенс – гальванометр, переключатель, реостат, миллиамперметр.

Теоретическое введение

Горизонтальную составляющую магнитного поля Земли для данного географического пункта определяют с помощью тангенс – гальванометра.

Прибор состоит из одного или нескольких витков медной проволоки, расположенных вертикально. В центре витка на вертикальном острие помещена магнитная стрелка, положение которой определяется по лимбу.

Если виток тангенс – гальванометр установить в положении магнитного меридиана, то на стрелку действует горизонтальная составляющая магнитного поля Земли, и она устанавливается на нулевой отметке шкалы тангенс – гальванометра. Если пропустить ток через виток, то вокруг витка появится магнитное поле. Напряженность этого поля определяется по правилу правого винта, и направление вектора напряженности НТ  зависит от направления тока в витке I.

В этом случае на магнитную стрелку действуют два поля: магнитное поля Земли и магнитное поля витка с током. В результате магнитная стрелка отклоняется на угол φ, ориентируясь по результирующей НР полей, т.е.      НР= Н0 +  НТ.

Так как вектор напряженности горизонтальной составляющей магнитного поля Земли и вектор напряженности магнитного поля витка с током перпендикулярны, а

НР= Н0 +  НТ

то получим

tgφT0

откуда получаем

Н0=НТ/tgφ

Напряженность в центре витка определяется по закону Био – Савара – Лапласа:

                                        НТ=Jn/2r                                     (1)

где n – число витков, Jсила тока, r – радиус витка.

Окончательно напряженность горизонтальной составляющей магнитного поля Земли можно выразить следующим образом:

                                                                                         (2)

Экспериментальная часть

Установили виток тангенс – гальванометра по магнитному меридиану. Измерили показания тангенс – гальванометра по обоим концам стрелки для 5 различных значений силы тока. Провели предыдущие измерения, изменив направление тока через виток. Занесли данные всех измерений в таблицу №1. Рассчитали по формуле (1) величину горизонтальной составляющей магнитного поля Земли Н0.

I, A

При одном направлении тока, φ1

При другом направлении тока, φ2

φср

Н0 А/м

По северному концу

По южному концу

По северному концу

По южному концу

1

0,1

8,0

15,0

21,5

27,5

32,5

9,0

17,0

22,5

28,0

32,0

8,50

14,54

2

0,2

16,00

15,16

3

0,3

22,00

16,14

4

0,4

27,75

16,53

5

0,5

32,25

17,23

Н0ср=15,92 А/м

n=5

r=0,115 см

φср2=16,00

φср3=22,00

φср4=27,75

φср5=32,25

По формуле (2) определили Н0:

А теперь мы сможем найти Н0ср:

Н0ср=

Вывод: В ходе проделанной работы при помощи тангенс – гальванометра была определена горизонтальная составляющая магнитного поля Земли.  Направление вектора напряженности НТ  зависит от направления тока в витке I (вектор напряженности НТ прямо пропорционален силе тока и обратно пропорционален радиусу витка).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8240. Задачи, функции, особенности организации работы классного руководителя на современном этапе развития школы 16.41 KB
  Задачи, функции, особенности организации работы классного руководителя на современном этапе развития школы. Современный классный руководитель выполняет 3 функции: 1) Организация разнообразной деятельности в классе. 2) Забота о развитии каждого ребён...
8241. Педагогическая диагностика в учебно-воспитательном процессе: цели, методы, обработка данных 19.99 KB
  Педагогическая диагностика в учебно-воспитательном процессе: цели, методы, обработка данных. Различают диагностирование облученности, т.е. последствий, достигнутых результатов, и обучаемости. В диагностику вкладывается более широкий и более глубокий...
8242. Гносеологічні та кримінально-процесуальні основи доказування 94 KB
  Гносеологічні та кримінально-процесуальні основи доказування Проголосивши людину, її життя та здоровя, честь і гідність, недоторканість і безпеку найвищою соціальною цінністю, держава визнала основним своїм обов’язком утвердження та забез...
8243. Особливості консультування та особистості консультанта 71.5 KB
  Психолог-консультант має справу з найскладнішим та найважливішим обєктом людською психікою. І найдавніший закон цієї взаємодії такий, як і в медицині: Не нашкодь..
8244. Десятичные дроби. 5 класс 41.5 KB
  Десятичные дроби. 5 класс. Закрепление полученных знаний, умений и навыков работы с десятичными дробями. Развивать устойчивость внимания, наглядно - действенное мышление, познавательный интерес посредством игры. Воспитание инт...
8245. Військово-педагогічні процеси 84.5 KB
  Методичні вказівки. Прийняти рапорт чергового навчальної групи, перевірити наявність курсантів на занятті, їх зовнішній вигляд, готовність до занять. Послідовно викладати основний зміст навчальних питань лекції: основні визначення і формулювання, розкриття теми, висновки з окремих питань і лекції в цілому.
8246. Цивільна оборона в сучасних умовах. Конспект лекцій 1.89 MB
  Роль і завдання цивільної оборони в сучасних умовах Питання, які розглядаються на лекції: 1. Правові та організаційні основи ЦО. Женевські конвенції про захист цивільного населення і цивільних обєктів у НС. Закон і положення Про цивільн...
8247. Основи використання оптичного випромінювання в сільськогосподарському виробництві 86 KB
  Основи використання оптичного випромінювання в сільськогосподарському виробництві Природа оптичного випромінювання. Основні поняття та визначення. Фотобіологічна дія оптичного випромінювання. Основні оптичні величини і одиниці вимі...
8248. Штучні джерела оптичного випромінювання 582.63 KB
  Штучні джерела оптичного випромінювання. Основні закони теплового випромінювання. Лампи розжарювання. Будова принципи дії, структура позначень, переваги та недоліки. Галогенні лампи розжарювання. Будова,пр...