Opiekun: dr Piotr Biegański		Imię Nazwisko: Joanna Szmidt Wydział/kierunek: Inżynieria Środowiska Termin zajęć: środa godz.15:15
Temat: Wyznaczanie składowej poziomej natężenia ziemskiego pola magnetycznego.		Nr ćwiczenia: 64
Termin wykonania ćwiczenia: 25.03.'09r.	Termin oddania sprawozdania: 01.04.'09r.	Ocena:

Wstęp:

Przyrządem umożliwiającym wyznaczenie składowej poziomej natężenia pola magnetycznego Ziemi jest busola stycznych.  Składa się ona z szeregu (n) kolistych uzwojeń o promieniu r, przez które płynie prąd o natężeniu I oraz umieszczonej w środku igły magnetycznej mogącej poruszać się tylko w płaszczyźnie poziomej.  Na igłę działa więc tylko składowa pozioma pola ziemskiego HZ.  Busolę ustawiamy tak, aby kierunek pola magnetycznego Ziemi leżał w płaszczyźnie zwojów, gdy przez busolę nie płynie prąd.  Jeżeli teraz przez uzwojenie popłynie prąd o natężeniu I, igła ustawi się w kierunku wypadkowego pola magnetycznego odchylając się o kąt  
od położenia pierwotnego, taki że:

, stąd:

-składowa pozioma natężenia ziemskiego pola magnetycznego,

-natężenie prądu płynącego przez cewkę,

2r- średnica cewki,

n- liczba zwojów,

-kąt wychylenia wskazówki busoli,

W celu wyznaczenia składowej poziomej natężenia pola magnetycznego Ziemi należy znać liczbę i promień zwojów oraz zmierzyć kąty wychylenia igły przy różnych wychyleniach prądu.

Wyniki pomiarów:

2r=134mm=1,34
m

n=200

a.)Tabele :

U	I	I
[V]	[mA]	[mA]	[ ]	[ ]	[ ]	[ ]	[ ]
0,16	0,4	0,1	5	5	1	7	11
0,38	1,2	0,1	10	11	1	10,2	4,8
0,61	2,1	0,1	15	15	1	11,7	3,2
0,97	3,4	0,1	20	20	1	13,9	2,3
1,08	3,8	0,1	25	23	1	12,2	2
1,46	5,1	0,1	30	28	1	13,2	1,7
2,6	7,4	0,1	35	34	1	15,8	1,5
3,18	11,4	0,1	40	40	1	20,3	1,4
3,44	12,4	0,1	45	45	1	18,5	1,3
4,53	16,3	0,1	50	51	1	20,4	1,3
5,53	19,9	0,1	55	54	1	20,8	1,4
7,52	27,1	0,1	60	60	1	23,4	1,5
8,75	31,6	0,1	65	66	1	22,0	1,6
11,94	43,0	0,1	70	70	1	23,4	1,9
						16,6	2,7

=1
jednak maksymalna różnica między
i
wynosi 2
dlatego za
przyjmujemy 2
.

=2
=3,5
[Rad]

Wartości
zostają obliczone dla
=
.

Niepewność
z pochodnej logarytmicznej:

;
z różniczki zupełnej:

b.) regresja liniowa:

można przedstawić jako równanie prostej o nachyleniu:


czyli:

dla powyższych danych
:
a=(67,8+/-1,7)

Wyniki końcowe:

Wnioski i uwagi:
Po wykonaniu ćwiczenia w którym należało wyznaczyć składową poziomą natężenia pola magnetycznego Ziemi zaobserwowałam, że mierząc odchylenie igły magnetycznej raz w lewo przy stałym natężeniu płynącego prądu, kąty były nieco różne, co nie powinno wystąpić. Można przypuszczać, że na taki wynik wpływ może mieć stan techniczny przyrządów, które były wykorzystane w ćwiczeniu. Ponadto należy zauważyć iż wpływ na niepewności pomiaru miało pomieszczenie w którym wykonywano ćwiczenie - znajdowało się tam bardzo dużo metalowych elementów.

Obliczając
kolejno dla każdego kąta odchylenia i biorąc średnią wyników otrzymałam wartość
, który obarczony jest dużą niepewnością pomiaru (wynika to głównie z tego, że pomiary dla małych kątów posiadają są bardzo dużą niepewność).

Obliczyłam też
przy pomocy regresji liniowej otrzymując wynik
. Wynik wydaje się być dokładniejszy ze względu na mniejszą niepewność pomiaru.

Wielkość podana w tablicach to około 18
.Zatem wynik obliczony pierwszą metodą mieści w swej granicy niepewności wielkość tablicową. Wynik uzyskany metodą regresji liniowej bardziej odbiega od tej wartości..

*Protokół został przekazany przez koleżankę Monikę Nadolną.

---