2. Установить так, чтобы плоскость витков катушки совпадала с плос­костью магнитного меридиана, т.е. чтобы магнитная стрелка расположи­лась в плоскости витков катушки, указывая при этом на N и S.

3. Ручку регулятора напряжения-тока ( ) расположенную на панели выпрямителя вывести в крайнее ле­вое положение. Включить выпрямитель и поставить переключатель П-308 в положение I или II. Ручкой регулятора напряжение-ток установить ток в цепи . зафиксировать угол отклонения магнитной стрелки. Переключатель П-308 установить в другое положение и также зафиксировать угол отклонения стрелки. Это необходимо для нахождения среднеариф­метического значения угла отклонения магнитной стрелки, т. к. всегда имеется неточность в установлении витков в плоскости магнитного меридиана.

4. Выполнить пункт 3 при значениях тока и .

5. Подключив к цепи 48, а в последующей серии измерений 94 витка, снова проделайте измерения по п.п. 3-4.

6. Результаты измерений занести в таблицу:

ФОРМА ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И РАСЧЕТОВ

№	n				
1	24	0.005
		0,01
		0,015
2	48	0.005
		0,01
		0,015
3	94	0.005
		0,01
		0,015

При каждом значении тока определить горизонтальную составляющую маг­нитного поля Земли по формуле:

_, (4)

т. к. в системе СИ коэффициент пропорциональности в формуле (2) равен .

7. Найти среднеарифметическое значение.

8. Вычислить погрешность вычисления при каждом значении тока:

_, (5)

и затем среднее значение .

9. Записать окончательно результат работы в виде:

_. (6)

ВТОРОЙ ВАРИАНТ

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Соберите электрическую схему, включив в схему 24 витка.

2. До включения питания проверьте горизонтальность расположения буссоли и снимите контрольный отсчет исходного положения лимба (стрелки) буссоли относительно визирной нити с точностью отсчета (0,1 наименьшего деления шкалы).

3. Включите источник питания в сеть 220 В.

4. Включив ключ пере­ключателя «П-308» в положение 1, подайте напряжение (наличие его в цепи можно обнаружить по отклонению стрелки милливольтметра) и с помощью ручки регулятора тока напряжения установите наименьший ток, значение которого может быть измерено с точностью не хуже 5% (с учетом класса точности милливольтметра). Ручка регулятора тока позволяет установить стрелку милливольтметра строго на целочисленное значение напряжения (при наблюдении шкалы милливольтметра глаз располагайте так, чтобы стрелка закрывало свое отражение в зеркале шкалы - этим устраняется ошибка, обусловленная параллаксом).

5. Поставьте ключ пере­ключателя «П-308» в среднее положение, чтобы цепь была разорвана. Лимб буссоли начнет вращаться в исходное положение. Для устранения влияния трения в оси стрелки слегка постукивайте пальцами по основанию буссоли до тех пор, пока колебания лимба не затухнут. Такие постукивания нужны при каждом переходе лимба в новое равновесное положение. Снимите отсчет и занесите в таблицу.

6. Включите ключ пере­ключателя «П-308» в 1-е положение и, постукивая по основанию буссоли, дождитесь затухания колебаний лимба, снимите отсчет нового положения лимба буссоли относительно визирной нити и занесите его в таблицу.

7. Снова разорвите цепь ключом пере­ключателя «П-308» и снимите отсчет .

8. Перекиньте ключ пере­ключателя «П-308» в положение 2 и снимите отсчет .

9. Проделайте измерения по п.п. 6-9 несколько раз при одной и той же силе тока в цепи. Рассчитайте среднее значение для установленной силы тока и границы доверительных интервалов (погрешности) . Число и качество проведенных измерений должны обеспечить .

10. Удвойте силу тока в цепи и проделайте измерения по п.п. 5-10. Утройте первоначальную силу тока и снова проделайте измерения по п.п.5-10.

11. Подключив к цепи 48, а в последующей серии измерений 94 витка, снова проделайте измерения по п.п. 4-11.

12. Полученные средние (для данного значения тока при одном и том же числе витков) значения используйте для расчета при каждом значении силы тока и для всех трех значений n (числа витков). Вычислите среднеарифметическое значение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли (7) и оцените погрешность (8).

---

ФОРМА ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И РАСЧЕТОВ

0	'1	0	'2
				n = 24 I =
0	'1	0	'2
				n=48 I =
0	'1	0	'2
				n=96 I =

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. В чем заключается разница двух вариантов определения горизонтальной составляющей магнитного поля земли?

2. Какие основные характеристики магнитного поля?

3. Закон Био-Савара-Лапласа.

4. Магнитное поле кругового тока.

5. Магнитное поле Земли: причины существования, магнитное наклонение, горизонтальная составляющая поля, вертикальная составляющая поля.

6. Почему северный конец магнитной стрелки направлен на Север?

7. Почему магнитная стрелка устанавливается в горизонтальной плоскости?

8. Выведите формулу для напряженности магнитного поля в центре кругового тока.

9. Выведите формулу (6), отвечающую рис.5б.

10. Зависят ли результаты эксперимента от ориентации витков с током (или тангенс-гальванометра)?

11. Можно ли утверждать, что напряженность магнитного поля Земли измеряется путем сравнения с эталоном? Приведите примеры аналогичных измерений. Почему прибор, позволяющий измерять горизонтальную составляющую напряженности магнитного поля Земли по описанной методике, носит название тангенс-гальванометра?

ЛИТЕРАТУРА

1. Калашников С.Г. Электричество.

2. Савельев И.В. Курс общей физики, т.2.

3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, 1989.

4. Евграфова Н.Н., Каган В.Л. Руководство к лабораторным работам по физике. М.: Высшая школа, 1970. с.177.

5. Кортнев А.В., Рублёв Ю.В., Куценко А.Н. Практикум по физике. М.:

Высшая школа, 1965. с.331.

 

---

Смотрите также файлы

• Л№3ready.doc

• Л№6.doc

• ТеорВер_1.doc

• labor.doc

• Типология европейских мечей по Э.Оакешотту.doc