Опис приладів та методу вимірювань

Тангенс-гальванометр (рис.2) складається з круглої вертикальної рамки радіуса R, на яку намотано n витків ізольованого дроту, через які проходить постійний струм. У центрі цієї рамки міститься компас.

Рисунок 2 Рисунок 3

При відсутності струму в рамці вісь стрілки компаса знаходиться у площині магнітного меридіана. Повертаючи рамку навколо вертикальної осі, можна встановити її паралельно площині магнітного меридіана; якщо після цього по рамці пропустити струм, то магнітна стрілка відхилиться на деякий кут (рис. 3).

Пояснюється це тим, що на магнітну стрілку будуть діяти два поля: магнітне поле постійного струму в рамці і горизонтальна складова магнітного поля Землі . Магнітна стрілка займе таке положення, при якому її напрям збігається з напрямом сумарного магнітного поля. Із рис. 3 видно, що , оскільки площина рамки була розташована в площині магнітного меридіана ( ^ ).

Таким чином, = / ,

де - напруженість магнітного поля колового струму рамки;

I- сила струму в рамці.

Щоб похибки вимірювань були найменшими внаслідок неточної установки рамки в площині магнітного меридіана, вимірювання треба проводити при двох протилежних напрямах струму у витках рамки.

Струм від джерела постійного струму і напруга на рамці регулюються реостатом, а напрям струму змінюється за допомогою двохпозиційного перемикача.

Порядок виконання роботи

1. Зібрати схему і виставити движок потенціометра на найменшу напругу.

2. Встановити площину рамки у площині магнітного меридіана, а лімб тангенс-гальванометра повернути так, щоб поділка "0" збігалася з положенням магнітної стрілки.

3. Ввімкнути схему в мережу і встановити такий струм у рамці за допомогою потенціометра, щоб кут відхилення стрілки компаса був близьким до 25...30°.

4. Виміряти силу струму і кут відхилення стрілок компаса. Дані вимірювань записати в таблицю 2.

5. За допомогою перемикача поміняти напрям струму, що проходить через рамку, виміряти кут відхилення стрілки . Результати вимірювань записати у таблицю 2.

6. Змінюючи силу струму (на 5... 10%), повторити пп. 4-5 для п'яти значень сили струму.

7. Записати у таблицю 2 значення радіуса R рамки і число витків у ній n:

Таблиця 2

R= ____ м; n = ____ витків
№	I,A	,...⁰	,...⁰	,...⁰	, A/м	D , A/м



ср

8. 3а формулою обчислити горизонтальну складову напруженості магнітного поля Землі для Полтави.

9. Визначити середнє значення і похибку її вимірювань.

Контрольні запитання

1. Назвати характеристики магнітного поля і встановити зв'язок між ними.

2. Сформулювати й записати математично закон Ампера.

3. Записати закон Біо-Саварра-Лапласа.

4. Як визначається напрям індукції магнітного поля та сили Ампера у будь-якій точці простору?

5. Чому дорівнює індукція магнітного поля прямолінійного і колового струму?

⇐ Предыдущая 12