r. akad. 00/01	L A B O R A T O R I U M Z F I Z Y K I
nr ćwicz. 27	Pomiar natężenia składowej poziomej pola magnetycznego ziemskiego
wydział: Mechaniczny TRiL grupa: R02	imię i nazwisko: Marcin Kasprzyk
data wykonania:	ocena		data zaliczenia	podpis
	teoria
		sprawozdanie

1. Wprowadzenie.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wartości składowej poziomej natężenia ziemskiego pola magnetycznego za pomocą busoli stycznych.

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 jednocześnie igła magnetyczna poddana zostaje działaniu jeszcze innego poziomego pola magnetycznego (np. składowej poziomej H_z pola ziemskiego) wtedy igła ustawia się wzdłuż linii sił pola wypadkowego.

Na podstawie rys. mamy:

skąd po uwzględnieniu równania (1) otrzymujemy

2. Ocena dokładności pojedynczych pomiarów.

Błąd pomiaru promienia Δr = 0,005 [m]

Błąd odczytu kąta α Δα = 1⁰ = 0,01745 [rad]

Błąd odczytu amperomierza ΔI = 3,75⋅10^-3 [A]

3. Tabele pomiarowe.

I [A]	α	α	αśr	tg αśr	n	r [m]	Hz
		lewy							prawy
0,21 0,31 0,42 0,52 0,21 0,31 0,42 0,52 0,21 0,31 0,42 0,52	30 41 49 55 51 56 61 68 55 60 68 73	31 40 50 52 45 59 66 70 54 65 70 75	30,5 40,5 49,5 53,5 48 57,5 63,5 69 54,5 62,5 69 74	0,59 0,85 1,17 1,35 1,11 1,57 2,01 2,61 1,40 1,92 2,61 3,49	10 10 10 10 20 20 20 20 25 25 25 25	0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16	11,12 11,40 11,22 12,04 11,82 12,34 13,06 12,45 11,72 12,61 12,57 11,64	0,88 0,60 0,78 0,04 0,18 0,34 1,04 0,45 0,28 0,61 0,57 0,36
							12,00	6,15

4. Przykładowe obliczenia wyników pomiarów wielkości złożonej.

a) obliczenie średniego kąta α ze wzoru:

- przykładowe obliczenie dla danych zawartych w tabeli pozycja 1:

b) natężenie pola magnetycznego ziemskiego obliczono ze wzoru:

- przykładowe obliczenie dla danych zawartych w tabeli pozycja 1:

5. Rachunek błędów.

1. błąd przeciętny ΔH_zp obliczono ze wzoru :

b) błąd natężenia pola magnetycznego ziemskiego obliczono metodą różniczki logarytmicznej

Przykładowe obliczenie dla danych zawartych w tabeli pozycja 7:

6. Zestawienie wyników pomiarów.

- natężenie pola magnetycznego ziemskiego wynosi:

H_z =
± ΔH_zp

H_z = (12,00 ± 0,51)

7. Uwagi i wnioski.

Największy wpływ na niedokładność pomiarów mógł mieć niedokładny odczyt kąta wychylenia igły magnetycznej. Błąd mógł także wyniknąć z niedokładności ustawienia igły magnetycznej w płaszczyźnie południka magnetycznego. Również końcówki przewodów zasilających były wyrobione i należało je docisnąć w trakcie pomiaru, aby uzyskać prawidłowy odczyt.

---