14.05.2009

Sprawozdanie z ćwiczena nr 64 Bartosz Glubiak

SKP nr indeksu : 172267

termin. zajęć :

czwartek godz.11¹⁵

1.Wstęp

Celem ćwiczenia było wyznaczenie składowej poziomej natężenia ziemskiego pola grawitacyjnego za pomocą busoli stycznych.

2.Wyniki pomiarów

α [^o]	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70
I[mA]	0	0,8	1,1	1,9	2,4	3	3,8	4,3	6,1	6,9	8,5	10,8	12,9	16,5	21,3
U[V]	0,002	0,39	0,54	0,95	1,19	1,49	1,89	2,17	3,02	3,43	4,23	5,39	6,45	8,23	10,61

Wyniki po zmianie kierunku przepływu prądu

α [^o]	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70
I[mA]	0	0,7	1	1,5	2,3	2,7	4,2	5,2	6,4	7,2	9,1	11,5	13,1	17,5	23,2
U[V]	0,02	0,36	0,5	0,76	1,13	1,34	2,11	2,61	3,17	3,57	4,51	5,74	6,54	8,73	11,57

3.Analiza niepewności

Wspołczynnik kierunkowy `a' (dla pojedyńczych pomiarów) wyznaczamy z równania:

natomiast `a' i `∆a' dla całego wykresu otrzymujemy za pomocą funkcji reglinp w Exelu

Składowa pozioma natężenia pola grawitacyjnego

Niepewność wyznaczamy za pomocą różniczki zupełnej (liczonej tylko po danych z błędami)

4.Przykładowe obliczenia :

α = 5^o

Ic = 0,8 [mA]

5^{o =} 5*π / 180 [rad] = 0,0872639 [rad] - wstawiamy tą wartość do funkcji tangens w Exelu [stąd przeliczenie na radiany]

tg α = 0,087486

a = 0,087486 / 0,8 = 0,109358 ≈ 0,11

Hz = 400 / (134 * 0,109358) = 27,29646 ≈ 27,97 [A/m] (zaokrąglamy do tej samej cyfry po przecinku co niepewność)

∆Hz = 1 * |400/(134^2 * 0,109358)| + 0,001646 * |400/ (134 * 0,109358^2)| = 0,614551 ≈ 0,62 [A/m]

5. Wynik końcowy

α	Ic[mA]	U[V]	mHz [mA/m]	∆mHz [mA/m]
0	0	0,02	---	---
5	0,8	0,39	27,30	0,62
10	1,1	0,54	18,63	0,34
15	1,9	0,95	21,17	0,41
20	2,4	1,19	19,7	0,4
25	3	1,49	19,21	0,35
30	3,8	1,89	19,7	0,4
35	4,3	2,17	18,34	0,33
40	6,1	3,02	21,71	0,43
45	6,9	3,43	20,6	0,4
50	8,5	4,23	21,71	0,41
55	10,8	5,39	22,6	0,45
60	12,9	6,45	22,30	0,44
65	16,5	8,23	22,58	0,5
70	21,3	10,61	23,0	0,5

Wyniki po zmianie kierunku płynącego prądu w busoli

α	Ic[mA]	U[V]	mHz [mA/m]	∆mHz [mA/m]
0	0	0,02	---	---
5	0,7	0,36	23,9	0,5
10	1	0,5	17,0	0,3
15	1,5	0,76	16,8	0,3
20	2,3	1,13	18,87	0,34
25	2,7	1,34	17,3	0,3
30	4,2	2,11	21,72	0,43
35	5,2	2,61	22,17	0,44
40	6,4	3,17	22,8	0,5
45	7,2	3,57	21,50	0,42
50	9,1	4,51	22,8	0,5
55	11,5	5,74	24,1	0,5
60	13,1	6,54	22,58	0,45
65	17,5	8,73	24,37	0,51
70	23,2	11,57	25,21	0,54

6.Wnioski

Wraz ze wzrostem nateżenia wskazówka busoli odchyla się coraz bardziej.Na wartość składowej poziomej pola grawitacyjnego ma współczynnik nachylenia prostej wykresu

tg α = f (Ic). Po zmianie kierunku prądu płynącego w busoli wyniki nie są identyczne ale podobne. Niektóre wyniki mogą odbiegać od pozostałych, mogą mieć na to wpływ anomalie magnetyczne.

---