Ćwiczenie nr 08 (27). Pomiar natężenia składowej poziomej pola magnetycznego ziemskiego.

str. 1

Ćwiczenie nr 27

Pomiar natężenia składowej poziomej
pola magnetycznego ziemskiego

Cel ćwiczenia.

 Wyznaczenie wartości składowej poziomej natężenia ziemskiego pola magne-

tycznego za pomocą busoli stycznych.

Zagadnienia:

1. Pole magnetyczne ziemskie. Deklinacja i inklinacja.

2. Pole magnetyczne przewodnika kołowego.

Wprowadzenie.

Natężenie pola magnetycznego w środku obwodu złożonego z n blisko siebie pionowo
położonych identycznych przewodników kołowych wyraża się wzorem:

Obecność pola magnetycznego wykazujemy za pomocą igły magnetycznej podpartej na
pionowym ostrzu. Igła ustawia się wtedy równolegle do kierunku pola. Jeżeli jednocze-
śnie igła magnetyczna poddana zostaje działaniu jeszcze innego poziomego poła magne-
tycznego (np. składowej poziomej H

z

pola ziemskiego) wtedy igła ustawia się wzdłuż

linii sił pola wypadkowego.

Rys. 1. Kierunki pól magnetycznych

Na podstawie powyższego Rys. 1. mamy:

skąd po uwzględnieniu równania (1) otrzymujemy

Wzór powyższy wykorzystany zostanie w ćwiczeniu.

Ćwiczenie nr 08 (27). Pomiar natężenia składowej poziomej pola magnetycznego ziemskiego.

str. 2

Przebieg ćwiczenia.

1. Ustawić uzwojenie kołowe w płaszczyźnie południka magnetycznego, tzn. w jednej

płaszczyźnie z igłą magnetyczną. Igła powinna wskazywać 0°.

2. Układ łączymy według schematu, wybierając liczbę zwoi.

Schemat układu pomiarowego

3. Włączamy prąd i odczytujemy wychylenie igły magnetycznej. Pomiar wykonujemy
dla kilku wartości natężeń prądu z zakresu 0 ÷ 0,5 A (np. co 0,05 A). Każdy pomiar
wykonujemy dwukrotnie, zmieniając kierunek prądu w cewce.

4. Odczytujemy za każdym razem kąt wychylenia a wyniki zapisujemy w Tabeli 1.

5. Powtarzamy czynności opisane w punkcie 3 zmieniając liczbę zwoi n cewki.

6. Wyniki pomiarów wpisujemy do Tabeli 1..

Tabela 1. Tabela pomiarowa

I [A]

α

α

α

śr

tg α

śr

n

r [m]

H

z

zi

z

H

H

lewy

prawy

[A/m]

[A/m]

z

H

n

i

zi

H

H

1

Ćwiczenie nr 08 (27). Pomiar natężenia składowej poziomej pola magnetycznego ziemskiego.

str. 3

Opracowanie wyników

1. Obliczamy kat średni wychylenia igły (jako średnia arytmetyczna).

2. Obliczyć wartości natężenia pola magnetycznego dla poszczególnych pomiarów

oraz średnią arytmetyczną .

3. Obliczyć błąd przeciętny dla

.

.

4. Obliczyć błąd maksymalny wybranego pomiaru natężenia pola Hz stosując wzór:

Uwaga:

błąd

musi być wstawiony do wzoru w radianach, a nie w stopniach.

Ćwiczenie nr 08 (27). Pomiar natężenia składowej poziomej pola magnetycznego ziemskiego.

str. 4

Ćw.8. (27).
Sk

ładowa pozioma pola magnetycznego ziemskiego

Protokół pomiarowy

Ćw. 27.

Laboratorium z fizyki

Rok akadem:

Temat:

Sk

ładowa pozioma pola magnetycznego ziemskiego

Kierunek:

Grupa:

Imię i Nazwisko:

Ocena

Data Zaliczenia

Podpis

L

S

K

Tabela 1.

Tabela pomiarowa

I [A]

α

α

α

śr

tg α

śr

n

r [m]

H

z

zi

z

H

H

lewy

prawy

[A/m]

[A/m]

z

H

n

i

zi

H

H

1