Государственный комитет России по связи и информатике. Московский технический университет связи и информатики. Центр дистанционного образования. Ф И З И К А (ЧАСТЬ II). Лабораторный практикум по разделу «Введение в основы электромагнетизма». Лабораторная работа №1. «Измерение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли». Фамилия Имя Отчество Группа Номер студенческого билета

Введение.

В работе измеряется горизонтальная составляющая магнитного поля Земли. Именно эта составляющая устанавливает в плоскости магнитного меридиана стрелку компаса с вертикальной осью вращения (рис.1).

В близи поверхности Земли вектор индукции (или напряжённости ) магнитного поля Земли можно разложить на две составляющие – одна направлена по нормали к поверхности Земли ( ), другая – параллельно ( ) – это и есть горизонтальная составляющая (см. рис.2). Обладающая магнитным моментом стрелка компаса, помещенная в магнитное поле, испытывает действие момента силы.

---

=[ ] (1)
Если движение стрелки ограничено вращением относительно вертикальной оси, то в проекции на эту ось уравнение (1) даёт

M_z=P_mB_гsin a, (2)

где а–угол между векторами и .

Момент (2) обращается в нуль, когда магнитный момент лежит в плоскости магнитного меридиана. Вывести стрелку из этого положения можно, создав с помощью витка с током магнитное поле , перпендикулярное плоскости магнитного меридиана. Изучая отклонения от положения а=0 под действием поля можно измерить .
Краткая теория.
Если магнитный момент , который может вращаться относительно вертикальной оси находится под действием полей и , лежащих в горизонтальной плоскости, то результирующий момент, действующий на .

M_z=P_m B_p sin f - где – модуль результирующего поля = + , а f – угол между и .

В случае  , а именно такую ориентацию векторов мы имеем, если

---

перпендикулярен плоскости магнитного меридиана, = . При этом стрелка установится так, чтобы f=0, то есть, чтобы был направлен вдоль . Новое положение соответствует повороту на угол а (см. рис. 3) относительно линий .

= . Если величина созданного витком поля известна, то, измеряя угол а можно рассчитать .



Для создания поля в работе используется круговая рамка из N витков радиусом R, при этом в центре рамки индукция определяется формулой

,

Где I – ток, текущий по виткам рамки. Таким образом .

Ток I – измеряется амперметром, угол а – транспортиром (как в компасе).

Доступ к работе.

Вопрос 1:

По приведенной схеме рассчитать диапазон изменения тока, протекающего по сопротивлению R*.


0
I _min, мА


150

---

100
I_max, мА

Вопрос 2:


-6

*10

1,25
Рассчитать индукцию магнитного поля в центре тонкой круговой катушки радиусом R=0.1 м при протекании по ней тока 0.2 А. Число витков N=100.

В, Тл

Практическая часть.

1. 
   Рассчитать по приведенной схеме диапазон изменения тока в рамке.
   
2. 
   О бработка результатов измерений
   

В ходе результатов измерений заполнять таблицу.

I мА	4,68	6,48	8,31	10,19	12,13
а, град	8,00	13,00	16,00	18,00	20,00
tg a	0,141	0,231	0,287	0,325	0,363
Вг	0.028	0.02360	0.0248	0.0266	0,027994

Две нижние строки таблицы заполнить, рассчитывая tga и B_г.



Результат измерения В_г


-7


*10

0,000002

0.02627
=( )

---

Смотрите также файлы

• Дети узнают об интересных фактах нашей истории, о чудодейственной силе Иконы.docx

• Брянск 2009 Содержание Введение Исходные данные Расчёт электрических нагрузок населённого пункта Определение места расположения трансформаторной подстанции. Выбор конфигурации сети 0,38 кВ.docx

• Фгбоу во Уральский государственный лесотехнический университет Институт леса и природопользования Кафедра лесоводства.pdf

• 7 Практические задания по дисциплине для самостоятельной подготовки к экзамену.docx

• Найпростіші види апаратури для наркозу і штучної вентиляції легенів, дефібриляція.docx