Порядок выполнения работы. 1. Не включая источник тока, установите тангенс-гальванометр в плоскости магнитного меридиана

1. Не включая источник тока, установите тангенс-гальванометр в плоскости магнитного меридиана. Для этого надо совместить горизонтальный диаметр катушки с направлением стрелки компаса. Обратите внимание на то, чтобы северный конец стрелки указывал на нулевое значение компаса.

2. Установите движок потенциометра на минимальный ток через гальванометр (ручку потенциометра повернуть против часовой стрелки до упора) и затем включите источник тока.

3. Изменяя ток, зафиксируйте угол отклонения стрелки. Необходимо некоторое время, чтобы стрелка компаса успокоилась и перестала колебаться. Запишите величину тока I и углы отклонения от первоначального положения северного ( ) и южного ( ) полюсов стрелки в таблицу. Обратите внимание, отклонение любого полюса стрелки не может превысить ! Сделайте 5 измерений для разных углов , лежащих в интервале 30°–60°.

4. Измените направление тока в гальванометре с помощью переключателя S на установке. Проделайте п. 3, устанавливая такие же значения токов и фиксируя углы отклонения от первоначального положения северного ( ) и южного ( ) полюсов стрелки. Дублирование измерений делается для того, чтобы исключить систематическую погрешность, связанную с неточной установкой катушки в плоскости магнитного меридиана, а также с определением самой этой плоскости. Результаты измерений занесите в таблицу.

5. Определить среднее значение угла для каждого значения тока.

6. По формуле (6) вычислить для каждого тока, подставляя вместо среднее значение ,число витков и радиус катушки указаны на установке. Результаты расчетов также занесите в таблицу.

7. Из всех полученных найти среднее значение < >.

8. Определить среднее значение угла для каждого значения тока.

9. По формуле (6) вычислить для каждого тока, подставляя вместо среднее значение ,число витков и радиус катушки указаны на установке. Результаты расчетов также занесите в таблицу.

Таблица

№	I, А		,	,	,	,		, мкТл	Е	, мкТл

10. Из всех полученных найти среднее значение < >.

11. По данным опытов определите относительную Е и абсолютную погрешности по формулам

.

Абсолютные погрешности определяются как половина цены деления приборов, с помощью которых измерялись эти величины. Помните, что измеряется в радианах. Если значение какой-либо величины (в нашем случае радиуса) уже указано в описании, то абсолютная погрешность этой величины определяется как половина единицы последнего разряда.

12. Найти наибольшее значение абсолютной погрешности. Результат представить в виде мкТл.

N = 64 витка, < > = мкТл,

R = 0,14 м, = мкТл,

Гн / м,

= (…… ……..)мкТл.

Контрольные вопросы

1. Что такое магнитное поле? Какими свойствами оно обладает? Имеет ли источники, вихри?

2. Дайте определение . Что такое линии магнитной индукции?

3. На что и как действует магнитное поле?

4. Покажите картину линий магнитной индукции магнитного поля Земли. Покажите, как направлен вблизи поверхности Земли в северном полушарии вектор и найдите его составляющие (горизонтальную и вертикальную).

5. Сформулируйте закон Био-Савара. Выведите формулу (5) , используя этот закон.

6. Как меняется в зависимости от географической широты? Что известно о природе магнитного поля Земли?

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики, 3-е изд. – М: Наука, 1988, Т. 2, глава “Магнитное поле в вакууме”.

2. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика.– М: Высшая школа, 1987, главы 16.1– 16.4.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 27