Лабораторная работа №10. Магнитное поле земли



жүктеу 29.88 Kb.
Дата16.07.2016
өлшемі29.88 Kb.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ.

Магнитное поле Земли можно отождествлять с внешним полем магнитного диполя (стержня), длина которого мала в сравнении с радиусом Земли. При этом центр диполя отстоит на расстоянии 350 км от центра Земли. Ось диполя составляет небольшой угол с земной географической осью. Магнитный момент диполя оценивается в М=8,1 1025эрг/Гс. Северный полюс диполя смотрит на южный географический полюс.

Магнитное поле Земли направлено под некоторым углом θн к горизонтальной плоскости. Этот угол называется магнитным наклонением. Горизонтальная составляющая напряженности магнитного поля Земли направлена под углом θскл к направлению географического меридиана. Этот угол называется магнитным склонением. Магнитное поле Земли задается составляющими:

а) горизонтальной, Нгор. , которая всего более у экватора и равна нулю у полюсов,



Нгор=(0,4÷0,0) Эрст.

б) вертикальной, Нверт. , которая всего более у полюсов и равна нулю у экватора,



Нверт=(0,0÷0,7) Эрст.

Как видно, это поле невелико, но очень медленно убывает с расстоянием (лишь вдвое на высоте 2000 км от поверхности Земли), оно оказывает значительное влияние на различного рода заряженные космические частицы, отклоняя их в окрестности Земли. Колоссальная протяженность магнитного поля Земли компенсирует его слабость. Магнитное поле Земли изменяется с течением времени, так называемые вариации. Это и вековые, и суточные вариации, и магнитные бури, вызванные солнечной активностью, и т.д. Считается, что за последние 3,6 млн лет оно девять раз меняло свое направление (с юга на север и наоборот).

В данной работе определяется величина горизонтальной составляющей магнитного поля Земли с помощью тангенс-буссоли.

Этот прибор (рис. 1) представляет собой плоскую вертикальную катушку, состоящую из нескольких витков проволоки. В центре катушки на вертикальном острие насажана магнитная стрелка.



При имерении плоскость витков совмещают с плоскостью магнитного меридиана Земли, т.е. с вертикальной плоскостью, проведенной через ось магнитной стрелки, находящейся только в магнитном поле Земли. Магнитное поле тока, идущего по виткам буссоли, будет направлено перпендикулярно к плоскости витков. Таким образом, стрелка будет находится в равновесии, когда она станет по направлению результирующего магнитного поля (Земли и буссоли). При этом угол α , на который отклоняется стрелка из исходного положения равновесия, будет определяться соотношением:



Напряженность, создаваемая n витками буссоли, равна



Где I-ток, r -радиус витка.

Измеряя угол α, можно найти горизонтальную составляющую магнитного поля Земли:

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ



Приборы и принадлежности: тангенс-буссоль, источник постоянного тока, реостат, амперметр, коммутатор тока, ключ.


  1. собрать цепь по схеме рис.2, где Т – тангенс-буссоль.

  2. Установить прибор в плоскости магнитного меридиана.

  3. Замкнуть цепь.

  4. Установить ток I=0,8 А. При различном числе витков n и обоих направлениях тока измерить угол отклонения магнитной стрелки α. Результаты занести в таблицу.

ТАБЛИЦА

I

n

α лев

αправ

α

tgα

Hз

Hз



























  1. Измерить отклонения α при постоянном числе витков (n =3) при различных значениях тока I=(0,5-1,0) А.

  2. Оценить погрешность измерений. Радиус буссоли r=12,4 см.

Список литературы:



Калашников С.Г. Электричество. М.


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет