II. Przebieg pomiarów.
Po zamontowaniu według instrukcji układu przystąpiliśmy do pomiarów. Natężenie prądu ustawiliśmy na 0 A i odczytaliśmy położenie igły magnetycznej. Natężenie zmienialiśmy co 0,5 A za każdym razem zapisując ustawienie igły. Wszystkie pomiary jak i wartości nominalne błędów urządzeń pomiarowych umieściłem na pierwszej stronie sprawozdania.
III. Opracowanie wyników pomiarów.
Celem ćwiczenia jest obliczenie średniej wartości składowej poziomej pola magnetycznego. Do obliczenia wykorzystam wzór:
Kąty wstawiam oczywiście w radianach. Promień R=26 cm, a ilość zwojów wynosi n=6. Obliczenia umieszczam w tabelce.
Prąd [A] |
Wychylenie |
Składowa natężenia |
0,5 |
41 |
6,9022104 |
1 |
60 |
6,9282032 |
1,5 |
68 |
7,2724721 |
2 |
74 |
6,8818893 |
2,5 |
77 |
6,9260457 |
3 |
79 |
6,9976911 |
3,5 |
81 |
6,6521465 |
4 |
82 |
6,7459601 |
Ostateczna wartość składowej poziomej magnetyzmu uśredniona wynosi
H=6,913327.
IV. Ocena błędów.
Błąd średni kwadratowy ΔH wyznaczenia średniej wartości składowej poziomej magnetyzmu ziemskiego policzę korzystając ze wzoru:
ΔH=0,60444.
Gdzie εi oznacza odstępstwo od średniej wartości i-tego pomiaru.
Wartość średnia składowej poziomej magnetyzmu ziemskiego po uwzględnieniu wartości błędu H=6,9 ± 0,6.
IV. Wnioski.
Otrzymany przeze mnie wynik ze względu na sposób przeprowadzenia doświadczenia i nie jest dokładny wystarczająco by mieścić się w granicy błędów. Igła nie była wystarczająco osłonięta przed wpływem zawirowań powietrza. Nie jest znane tarcie działające na igłę, możliwy jest też dość duży błąd paralaksy. Zużyty potencjometr, na którym ustawienie żądanego natężenia prądu graniczyło z cudem radykalnie obniżał dokładność wykonania pomiarów.
Precyzyjnym urządzeniem był zaś amperomierz który szczególnie wyraziście pokazywał niewystarczającą jakość potencjometru.
Wartość przeze mnie otrzymana zależy także od lokalnych fluktuacji pola magnetycznego. Konstrukcja budynku, duża ilość linii energetycznych i pracujące urządzenia mogły również powodować przekłamania.