WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

LABORATORIUM FIZYCZNE

Grupa szkoleniowa : Podgr. : .................................

(stopień i nazwisko

prowadzącego ćwiczenia)

..........................................

(nazwisko i imię słuchacza)

........................ .......................

ocena przygot. ocena końcowa

do ćwiczenia

SPRAWOZDANIE

Z

PRACY LABORATORYJNEJ NR 38

POMIAR SKŁADOWEJ….

(temat pracy)

1. Wstęp teoretyczny

Celem ćwiczenia jest pomiar składowej poziomej indukcji pola ziemskiego pola magnetycznego. Indukcję ziemskiego pola magnetycznego B_Z możemy obliczyć mierząc indukcję wewnątrz przewodnika kołowego i porównując je.

Wartość indukcji magnetycznej B wytworzonej przez przewodnik kołowy o promieniu R, przez który płynie prąd o natężeniu I, w jego geometrycznym środku wynosi:

Gdzie:

R - promień przewodnika;

n - ilość zwoi;

I - natężenie prądu;

_o - przenikalność magnetyczna próżni.

Igła magnetyczna, oprócz działania pola magnetycznego przewodnika kołowego, poddawana jest także działaniu pola magnetycznego ziemi, której kierunek jest odmienny od kierunku siły pola przewodnika z prądem. Igła busoli ustawia się wówczas wzdłuż linii wektora wypadkowego.

Znając indukcję magnetyczną pola magnetycznego B wytworzonego przez uzwojenie kołowe i kąta  jaki tworzy igła z kierunkiem pola B_Z, można wyznaczyć wartość indukcji składowej ziemskiego pola magnetycznego:

Przyrządem który umożliwia porównanie indukcji tych dwóch pól jest busola stycznych, albo busola tangensów.

2. Pomiary.

α1 [°]	α2 [°]	α= (α1+ α2)/2 [°]	tgα	I1 [A]	I2 [A]	I=(I1+I2)/2 [A]
20	20	20	0,3639	0,22	0,22	0,22
25	25	25	0,4663	0,29	0,29	0,29
30	30	30	0,5773	0,41	0,33	0,37
35	35	35	0,7002	0,42	0,36	0,39
40	40	40	0,8391	0,45	0,50	0,49
45	45	45	1,0000	0,48	0,65	0,55
50	50	50	1,1917	0,58	0,78	0,69
55	55	55	1,4281	0,84	0,92	0,88

ΔI=0,01A

R=12,0cm±0,5cm

Δα=2°

3.Opracowanie wyników pomiarów

Korzystając z zależności:

Obliczamy wartość B_z dla następujących wychyleń igły magnetycznej:

1. 40°

μ₀=1,2566*10^-6 [H/m]

n=3 zwoje

R=0,12 [m]

I=0,49 [A]

tgα=0,8391

[T]

2. 45°

I=0,55 [A]

tgα=1,0000

[T]

3. 50°

I=0,69 [A]

tgα=1,1917

[T]

Obliczamy średnią wartośc B_z:

(B_40°+ B_45°+ B_50°)/3=(9,1725*10^-6+8,6381*10^-6*9,0947*10^-6)/3=8,9684 [T]

4.Błąd pomiarowy

a) dla kąta 40°

0,7240*10^-6 [T]

b) dla kąta 45°

0,7053*10^-6[T]

c) dla kąta 50°

=0,7104*10^-6[T]

Wyniki obliczeń:

ΔB_z40°=9,1725*10^-6±0,7240*10^-6 [T]

ΔB_z45°=8,6381*10^-6±0,7053*10^-6 [T]

ΔB_z50°=9,0947*10^-6±0,7104*10^-6 [T]

5.Wnioski

Na błąd w wyznaczeniu B_Z miały wpływ niedokładny odczyt położenia wskazówki busoli, tzn. pod różnymi kątami patrzyliśmy na wychylenie wskazówki (błąd paralaksy).

Jak i również to, że pomiary przeprowadzane są w budynku w obecności części żelaznych i innych części zakłócających pomiar, co powodowało zakłócenie ziemskiego pola magnetycznego.

---