Порядок выполнения работы. 1. Собрать схему, изображенную на рис

1.

Собрать схему, изображенную на рис. 4, где Т – тангенс-гальванометр, Б – источник питания, r – реостат, А – миллиамперметр, П – переключатель.

 

Рис. 4

 

2. Установить тангенс-гальванометр в плоскости магнитного меридиана Земли (плоскость витков должна совпадать с направлением магнитной стрелки при разомкнутой цепи).

3. Замкнуть переключатель П и с помощью реостата r установить такой ток в цепи тангенс - гальванометра, чтобы стрелка отклонилась на некоторый угол φ₁, причем 30º< φ₁<60º.

4. При помощи переключателя П изменить направление тока, проходящего через витки, и записать новое отклонение стрелки φ₂ (стрелка должна отклониться в обратную сторону). Перемена направления тока позволяет избавиться от ошибки, создаваемой неточностью установки прибора по магнитному меридиану.

5. Такие же измерения произвести при двух других значениях тока. Угол отклонения стрелки все время должен быть заключен в пределах 30º< φ <60º.

6. При каждом значении тока рассчитать по формуле (3) значение Η_г. Из нескольких результатов найти среднее значение Η_ср и определить абсолютную и относительную ошибки.

7. Данные измерений и расчетов записать в таблицу:

 

№	I, А	φ1	φ2	φср	Ηг	Ηср	ΔΗср	E%

 

8. Окончательный результат представить в форме:

;

 

Дополнение: В данной работе погрешности находят, исходя из нескольких результатов вычислений. Однако, чтобы выяснить условия, при которых следует производить опыт, полезно рассмотреть формулу погрешности, которую получают после логарифмирования и дифференцирования формулы (3):

(4)

Из формулы (4) следует, что третий член будет иметь минимальное значение тогда, когда φ = 45º.

 

Контрольные вопросы

1. Дайте определение элементам земного магнетизма.

2. Сформулируйте закон Био-Савара-Лапласа.

3. Объясните принцип суперпозиции магнитных полей. Где он используется в работе?

4. Чему равны напряженность и индукция магнитного поля в центре кругового тока.

5. Как выглядит магнитное поле катушки?

6. В каких единицах измеряется напряженность магнитного поля в системах СИ и СГСМ? Какая связь между ними?

7. Что такое поток магнитной индукции катушки?

8. Объясните устройство и принцип действия тангенс - гальванометра и укажите, для каких практических целей он применяется.

9. Почему измерения наиболее точны при углах отклонения близких к 45º?

Литература

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

2. Б.М. Яворский, Курс физики, т.2;

3. Н.Н. Евграфова, В.Л. Каган, Руководство к лабораторным работам по физике.

 

Лабораторная работа № 7