Порядок выполнения работы. 1. Собрать электрическую цепь в соответствии со схемой, представленной на рис.3

1. Собрать электрическую цепь в соответствии со схемой, представленной на рис.3.

Обозначения на рис. 3: SA1, SA2 – переключатели, PA - амперметр, RP- реостат, ТГ- тангенс-гальванометр.

Рис. 3

После проверки электрической цепи преподавателем

и разрешения с его стороны

2. Установить плоскость контура тангенс-гальванометра строго в плоскости магнитно­го меридиана Земли (магнитную стрелку поставить на нуль шкалы компаса).

3. С помощью выключателя SA1 подключить цепь к источнику питания постоянного тока.

4. Потенциометром RP установить заданное преподавателем значение тока I в обмотке тангенс-гальванометра (или значение угла поворота a₁ магнитной стрелки компаса). Определить угол поворота a₁ магнитной стрелки (или значение силы тока I, если устанавливался угол поворота). Занести измеренные данные в таблицу.

5. Переключателем полярности SA2 изменить направление тока в обмотке тангенс-гальванометра и определить угол поворота a₂ магнитной стрелки при том же токе, который занести в таблицу. Изменение направления тока позволяет избавить­ся от ошибки, создаваемой неточным совпадением плоскости контура тангенс-гальвано-метра с плоскостью магнитного меридиана.

6. Повторить измерения по пп. 2-5 для других значений тока (или углов поворота магнитной стрелки) и записать измеренные значения в таблицу.

7. По формуле (4) рассчитать для каждого тока горизонталь­ную составляющую напряженности магнитного поля Земли Н_t , ее среднее значение < Н_t>, погрешности измерения <D Н_t>, . Таблица

№

Показания приборов

Расчетныe величины

N

R, м

I, A

a1, град

a2, град

<a> град

tg<a>

Нt

< Нt >

D Нt

<D Нt>

%

Контрольные вопросы

1. Какова основная гипотеза происхождения магнитного поля Земли?

2. Нарисуйте силовые линии геомагнитного поля. Какова напряженность магнитного поля Земли на магнитных полюсах и экваторе? Почему они различны?

3. Сформулируйте и запишите закон Био-Савара-Лапласа в диф­ференциальной форме. При заданном направлении тока в проводнике определите направление вектора элементарной напряженности магнитного поля в точке наблюдения.

4. Устройство и принцип работы тангенс-гальванометра.

5. Почему при протекании тока в тангенс-гальванометре магнитная стрелка отклоняется от магнитного меридиана? Почему изменение направления тока в обмотке тангенс-гальванометра изменяет положение магнитной стрелки?

6. Почему следует ориентировать плоскость контура тангенс-гальванометра в направлении магнитного меридиана?

7. Почему измерения лучше производить при угле отклоне­ния стрелки тангенс-гальванометра a ~ 45°?

8. Каким образом можно установить наличие магнитного поля?

Рекомендуемая литература

1. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1994. § 109, 110.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. М: Наука, 1978. Т. 2. § 40, 42, 47.

3. Грабовский Р.И. Курс физики. С-Пб.: Лань, 2002. Часть П, § 24, 26, 27.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-07