Опис лабораторної установки.

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 Н_х. Тому,

, (1)

де --напруженість колового струму, n –кількість 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).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: