Выполнение работы

Оборудование: тангенс-гальванометр, миниблок «Ключ», стрелочный ампер­метр, модуль питания 1,2…12 В, соединительные провода.

Соберите схему (рис. 7.4) по монтажной схеме (рис. 7.5). Установите регуля­тор модуля питания в крайнее левое положение (минимум выходного напряже­ния). Поворачивая тангенс-гальванометр, установите его так, чтобы плоскость ка­тушки совпадала с плоскостью магнитного меридиана. Для этого один из концов стрелки компаса нужно совместить с нулевым делением лимба компаса.

После проверки схемы преподавате­лем включите модуль питания. При этом стрелка компаса отклонится от своего первоначального положения на угол ₁, а амперметр покажет некоторый ток. Запи­шите эти показания в табл. 7.1. Переклю­чите тумблер миниблока «Ключ», тем са­мым изменится направление тока в ка­тушке и стрелка компаса поменяет своё направление относительно меридиана. Углы₁ и₂не должны разли­чаться между собой более чем на 2–4 градуса. В противном случае нужно отключить питание и точ­нее установить тангенс-гальвано­метр вдоль меридиана. Так же надо поступить, если во время работы Вы нечаянно сдвинете тангенс-гальванометр.

Изменяйте ток в катушке ша­гами по 0,02 А регулятором источ­ника питания и записывайте зна­чения углов ₁и₂при каждом значении силы токаIв табл. 7.1. Проведите измерения для 6–8 зна­чений тока.

Примечание: С целью уменьшения погрешностей при измерениях следует ус­танавливать такие значения силы тока, при которых углы отклонения стрелки не превышали бы 60.

Таблица 7.1

№ п/п	I, А	1,	2,	<>,	tg<>	B, Тл	Bг, Тл
1
2
…
…

Для выполнения отчёта спишите в черновик с таблички на тангенс-гальванометре радиус R катушки и число витков N.

Обработка результатов измерений

1. Вычислите BиB_г по формулам (7.1) и (7.2), результаты занесите в табл. 7.1.

2. Определите погрешности B_гпо известной методике, заполняя таблицу об­работки результатов измерений.

3. По среднему значению B_ги углу магнитного склонениявычислите верти­кальную составляющую и полную индукцию магнитного поля (см. рис. 7.2) на широте Златоуста.

4. Найдите в литературе значение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли и сравните с полученным Вами результатом измерений.

5. По полученным средним значениям B_гиB_Знайдите горизонтальную составляющуюН_гнапряжённостимагнитного поля Земли, а также её полное значениеН_З в месте измерения.

Контрольные вопросы

1. Дайте определения индукции и напряжённости магнитного поля? В каких единицах они измеряются? Как связаны между собой векторы и ?

2. Расскажите об индукции магнитного поля Земли, о её составляющих. В ка­ких точках земного шара горизонтальная составляющая магнитного поля имеет наибольшее значение?

3. Каковы устройство и принцип действия тангенс-гальванометра?

4. Как нужно расположить тангенс-гальванометр в магнитном поле Земли?

5. Сформулируйте закон Био – Савара – Лапласа. Выведите формулу (7.2), ис­пользуя этот закон.

6. Как установится магнитная стрелка в магнитном поле Земли, если её ось перпендикулярна плоскости магнитного меридиана?

7. Какова форма линий индукции магнитного поля

8. прямого тока?

9. кругового витка с током?

10. По какому правилу определяется направление силовых линий магнитного поля?

11. Как связаны между собой характеристики магнитного поля – напряжён­ность и индукция? В каких единицах измеряются эти величины?

12. Как направлен вектор индукции магнитного поля

13. прямого проводника с током?

14. кругового проводника с током?

15. Как зависит угол отклонения магнитной стрелки в тангенс-гальванометре от числа витков и радиуса катушки?

16. Для какого полушария Земли указано направление магнитного поля на рис. 7.1?