Celem zadania było wyznaczenie momentu magnetycznego , przy użyciu magnesu sztabkowego i solenoidu podłączonego do źródla prądu.

1. Wstęp teoretyczny:

Natężenie prądu (I) jest wielkością fizyczną charakteryzujacą przepływ prądu elektrycznego zdefiniowaną jako stosunek ilości ładunku elektrycznego przepływającego przez wyznaczoną powierzchnię do czasu przepływu ładunku.

Definicję tę zapisujemy formalnie jako pochodną ładunku po czasie:

Gdzie: (jednostki w układzie SI)

dQ - zmiana ładunku równoważna przepływającemu ładunkowi (kulomb),

dt - czas przepływu ładunku (sekunda),

I - natężenie prądu elektrycznego (amper).

Rodzaje błędu występujące w doświadczeniu:

-dokladność suwmiarki 0.001m. (1 mm).

-dokladność wagi elektrycznej 0.1 grama.

-dokładność stopera 0.01 sekundy.

-niepewność pomiaru czasu wachania wyliczona ze wzoru

-niepewność pośrednia wyliczona ze wzoru prawa propagacji

2. Solenoid został podłączony do prądu zgodnie z instrukcją.

Następnie dla każdej wartości natężenia prądu został policzony okres drgań.

Bląd pomiarowyuwzględniający błąd standardowy oraz błąd czasomierza. Został pomięnięty bląd spowodowany czasem reakcji człowieka.

W tabeli zostały przedstawione następujące wartości:

d(t) - średni czas 10 wachnięć

T - okres jednego wachnięcia

u(t) - Błąd pomiaru dla 10 wachnięć

u(T) - błąd pomiaru okresu wachnięcia

Przedstawione wyżej wartości były liczone w naspępujący sposób:

Niepewność pomiaru:

Typu A:

A następnie niepewność standardowa całkowita, gdzie niepewność przyżądu przyjmuje 0,01sekundy.

Następnie został wyznaczony moment bezwładności magnesu ze wzoru

Moment ten wynosi:

oraz niepewność pomiarowa liczona z prawa propagacji :

która wynosi

Następną czynnością było spożądzenie wykresu testowanej hipotezy

Wartości a i b są odpowiednio równe

w zadaniu podane są stałe:

[H/m]

n=760 [
]

Obliczono z tego
oraz H.

Z powyższych wzorów podstawiając odpowiednie dane. Z pierwszego rownania wyliczono wartość
i podstawienie do wzoru drugiego i wyliczono wartość H.

odpowienio wyniki
i

3 Wnioski

Podczas wykonywania pomiarow można łatwo stwierdzic ze okres wahania zmniejsza się wraz ze wzrostem napięcie podawanego na solenoid. Inne wartości również przyjmuje okres wahań w zależności od kierunku przeplywu prądu przez solenoid, umownie przyjęte kierunki to lewy i prawy. Różnica między tymi wartościami dla danego natężenia prądu jest związana z magnetyzmem ziemi. Ponieważ solenoid wytwarzał pole magnetyczne które działało na magnes, którego to okres wahań mierzymy. A wartość tego pola jest również zależna od momentu magnetycznego ziemi. Ponieważ solenoid jest ustawiony rownolegle do linii sił pola magnetycznego.

Pomiary wykonywane były z pewnymi nie dokłądnościami które w raz z kolejnymi obliczeniami nawarstwiały się, lecz nie został uwzględniony czas reakcji ponieważ nie można go obliczyć, oraz w każdym przypadku będzie inny.

Uzyskany wynik
w porównaniu z wartością tabelaryczną około

Jest znacznie rozbieżna. Wynikiem tych rozbieżności może być niedokładność pomiarowa lubmałe wymiary magnesu do obliczeń wyrażone w metrach.

---