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

76 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

14869. Қазақ өнері 57 KB
  Қазақ өнері Өнерi. Қазақстан жерiнде кезiгетiн бейнелеу өнерiнiң алғашқы нұсқалары палеолит дәуiрiне жатады. Олар Қаратау мен Хантау тауларында тасқа қашалған жанжануарлар тұрпаты түрiнде кездеседi. Неолит және қола дәуiрiнде тасқа бедерленген Баянауыл үңгiрiндегi Павло
14870. ҚАЗАҚ ТАРИХЫ – ТҮРКІЛЕРДІҢ ДАЛАЛЫҚ ӨРКЕНИЕТІНІҢ ҚҰРАМДАС БӨЛІГІ 44 KB
  ҚАЗАҚ ТАРИХЫ – ТҮРКІЛЕРДІҢ ДАЛАЛЫҚ ӨРКЕНИЕТІНІҢ ҚҰРАМДАС БӨЛІГІ Ж. Исахметұлы А.Е. Жұрынбай Тараз мемлекеттік педагогикалық институты Жамбыл облыстық педагог кадрлардың білімін жетілдіру және қайта даярлау институты Тараз қ. Осы күнге дейін тарихшылардың ...
14871. Қазақ халқының салт-дәстүрлері 108 KB
  Қазақ халқының салтдәстүрлері Той малы Той малы дәстүр. Жүз жылқы той малына кетіпті М.Ж.Көпеев. Келін алуға келген қадірлі құдалар ел дәстүр салты бойынша сән салтанатымен жөн жосығымен келіп түседі. Бұл жолдың кәде жоралары да көп болады. Соның ішінде ең ба
14872. Мәдениет, салт-дәстүрлер 162.5 KB
  Мәдениет салтдәстүрлер Балаға ат қою Бала дүниеге келгеннен кейін атасы мен әжесі немесе ауыл ақсақалы балаға ат қояды. Ат қоюшы адам баланың құлағына: Сенің атың деп үш рет қайталайды. Бесікке салу Шілдехана өткеннен кейін баланың әкешешесі бесік тойын жаса
14873. Қазақтар 141.5 KB
  Қазақтар Қазақтар ұлт Қазақстан Республикасының байырғы және негiзгi халқы. Қдың ҚРдағы саны 83 млн. 1999 әлемде 124 млн. Түркi тiлдерiнiң солт.батыс қыпшақ тiлдерi тобына жататын қазақ тiлiнде сөйлейдi. Ислам дiнiнiң сүнниттiк бағытын қабылдаған. Оған дейiн шаман дiнiнiң негi...
14874. Қазақтың ас беру дәстүрі: әлеуметтік-саяси қызметі (XVIII–XIX ғғ. деректері бойынша) 241 KB
  Қазақтың ас беру дәстүрі: әлеуметтіксаяси қызметі XVIII–XIX ғғ. деректері бойынша КІРІСПЕ Тақырыптың өзектілігі. Қазақ қоғамының әлемдік тарих үрдісінің бір саласы ретінде өзінің өткенінде жүйелі ой елегіне түспеген зерттелмеген зерттелсе де біртекті бағасына ие бол...
14875. ҚАЗАҚ БИI 48 KB
  ҚАЗАҚ БИI Қазақ би өнерiнiң түп тамыры ғасырлар қойнауынан нәр алатыны белгiлi. Бүгiнде бишiлер де би ансамбльдерi де би студиялары да жоқ емес баршылық. Бiрақ кәсiби жеке бишiлерiмiз саусақпен санарлықтай. Менi көптен берi осы мәселе ойландырады. Бiздiң би әлi әлемге таныла
14876. ҚАЗАҚТЫҢ ДӘСТҮРЛІ МӘДЕНИЕТІ 47 KB
  Ақселеу Сейдімбек Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің профессоры филология ғылымдарының докторы ҚАЗАҚТЫҢ ДӘСТҮРЛІ МӘДЕНИЕТІ Адамзат баласы жасаған мәдениет екі түрге бөлінетінін білесіздер. Біріншісі – рухани мәдениет екіншісі – материа...
14877. Қазақтың зергерлік бұйымдары 135 KB
  Қазақтың зергерлік бұйымдары Тұмарша Бойтұмар Бұл – ырымдық зат. Оған кезкелген бұйым ұлутас сүйек т. б. немесе арнайы жасалған қымбат заттар да алынған оларға жазу жазылып бедер суреттер түсірілген. Бойтұмарды алқаға кішкене қорапшаға әмиянға салатын болған. ...