Ćwiczenie nr 35.
Temat: Wyznaczanie składowej poziomej natężenia pola magnetycznego ziemskiego przy pomocy busoli stycznych.
LITERATURA:
Podręczniki uniwersyteckie z fizyki ogólnej np.: Sz. Szczeniowski „Fizyka doświadczalna cz. III”.
W. F. Nozdriew „Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki ogólnej”.
A. Puch, J. Smela „Przewodnik po pierwszej pracowni fizycznej”.
T. Dryński - Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki.
J. Morawiec - Podstawy fizyki cz. 2.
S. Bolkowski - Podstawy elektrotechniki.
CEL ĆWICZENIA:
Praktyczne zapoznanie się z wielkościami charakteryzującymi pole magnetyczne Ziemi.
Wyznaczenie składowej poziomej natężenia pola magnetycznego Ziemi.
ZAGADNIENIA KOLOKWIALNE:
Pole magnetyczne, wielkości charakteryzujące i ich jednostki w układzie SI.
Pole magnetyczne wokół przewodnika z prądem elektrycznym.
Pole magnetyczne Ziemi i wielkości go charakteryzujące (składowa pozioma natężenia pola, inklinacja, deklinacja).
Metoda wyznaczania wartości składowej poziomej natężenia pola magnetycznego przy pomocy busoli stycznych. Dyskusja błędu pomiaru.
KOLEJNOŚĆ CZYNNOŚCI DOŚWIADCZENIA:
Ustawić busolę stycznych w taki sposób, aby płaszczyzna jej uzwojenia pokrywała się z płaszczyzną południka magnetycznego Ziemi (igła magnetyczna leży wówczas w płaszczyźnie uzwojenia busoli)
2. Zestawić obwód według schematu:
3. Zmieniając opór tak dobrać natężenie prądu, aby kąt wychylenia igły magnetycznej wynosił
rad. Zanotować uzyskaną wartość natężenia. Następnie za pomocą przełącznika P zmienić kierunek przepływu prądu. Jeżeli otrzymana teraz wartość kąta wychylenia różni się o więcej niż 40 od poprzedniej, należy skorygować ustawienie busoli i rozpocząć pomiary od początku. Natomiast jeżeli tak się nie stanie, należy kontynuować pomiary zmieniając nieco natężenie prądu, aby kąt wychylenia igły wynosił ponownie
rad. Z otrzymanych w ten sposób dwóch natężeń obliczamy średnią.
Pomiary opisane w punkcie trzecim należy wykonać kolejno przy włączonych 4, 12, 24, i 40 zwojach busoli.
Zmierzyć średnicę uzwojenia busoli.
Na podstawie uzyskanych danych pomiarowych obliczyć wartość składowej poziomej natężenia pola magnetycznego Ziemi. Obliczyć wartość średnią.
Wykonać dyskusję błędów.
Aparatura:
Busola stycznych, amperomierz, opornica suwakowa, przełącznik krzyżowy, linijka.
Ilości zwojów busoli:
Zaciski |
Ilość zwojów |
1-2 2-3 3-4 4-1 |
24 12 40 4 |