Файл: Лабораторная работа э 04 Измерение составляющих магнитного поля Земли методом наложения внешнего поля.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 96

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

3. Каково географическое расположение северного и южного магнитных полюсов?

В северном полушарии все магнитные силовые линии сходятся в точке, лежащей на 85° северной широты и 147° западной долготы. Эта точка называется южным магнитным полюсом Земли. В южном полушарии точка схождения силовых линий лежит на 64° южной широты и 137° восточной долготы; она называется северным магнитным полюсом Земли.
4. В чем причина земного магнетизма?

Геомагнитное поле в основном создается электрическими токами, протекающими в жидком металлическом ядре Земли.

В присутствии начального магнитного поля под действием силы Ампера жидкая проводящая среда металлического ядра Земли начинает вначале движение вдоль радиуса к поверхности Земли, которое затем, вследствие конечных размеров Земли, переходит во вращательное движение в меридиональной плоскости. В результате этого расплав начинает двигаться по поверхности тороида. В Северном и Южном полушариях образуются гигантские тороидальные катушки с током, вдоль осей которых появляется тороидальное магнитное поле.

В Северном полушарии это поле ориентировано в направлении вращения Земли, а в Южном полушарии — в противоположном направлении
5. Что представляет собой магнетометр?

Магнетометр представляет собой систему из магнитной стрелки, свободно вращающейся вокруг вертикальной оси, перпендикулярной горизонтально расположенной круговой шкале для измерения угла поворота.
6. Как определяется горизонтальная составляющая магнитного поля Земли в данной работе?

1) Необходимо поместить в центре системы Гельмгольца магнетометр. При отсутствии тока через кольца стрелка магнетометра установится вдоль магнитного меридиана. Это равновесное положение стрелки позволяет определить направление север - юг магнитного поля Земли.

2) Далее необходимо выставить систему колец Гельмгольцу в плоскости магнитного меридиана. Для этого переведите мультиметр в режим амперметра.

3) Осторожно перемещая систему колец Гельмгольца, добейтесь того, чтобы стрелка магнетометра установилась строго на значении 90°. В этом случае ось катушек будет перпендикулярна магнитному меридиану. После отключения тока в катушках стрелка магнетометра снова установится вдоль магнитного меридиана, а плоскости катушек будут параллельны плоскости магнитного меридиана.


4) Плавно меняя значения тока в катушках с помощью реостата, добейтесь того, чтобы стрелка магнетометра отклонилась на угол =10°. Занесите в таблицу полученных значение величины тока I.

I

5) Проведите измерения углов  от 20° до 80° с шагом в 10°. Данные измерений занесите в таблицу.

6) По данным таблицы рассчитайте индукцию магнитного поля катушек Гельмгольца для каждого значения тока, протекающего в катушках по формуле: BK=I*КН.

7) Определите значения tg для всех углов отклонения магнитной стрелки от 10° до 80°.

8) По данным в таблице постройте график зависимости tg от величины индукции магнитного поля BK катушек Гельмгольца.

9) Измерив тангенс угла наклона эмпирической зависимости tg от магнитной индукции BK, определите горизонтальную составляющую магнитного поля Земли .
7. Зачем необходимо калибровать тесламетр перед началом измерений магнитного поля колец Гельмгольца?

Измеренное тесламетром значение индукции магнитного поля колец Гельмгольца является суперпозицией магнитных полей колец Гельмгольца и Земли.

Поэтому необходимо откалибровать тесламетр таким образом, чтобы при нулевом токе через систему колец Гельмгольца значение индукции магнитного поля, определяемое тесламетром, равнялось нулю.