1. Wstęp teoretyczny

W przestrzeni otaczającej przewodnik, przez który płynie prąd elektryczny, istnieje pole magnetyczne. Natężenie i kierunek pola magnetycznego, powstałego na skutek przepływu prądu elektrycznego, zależy od długości kształtu przewodnika oraz od natężenia prądu.

Obecność pola magnetycznego można wykazać za pomocą swobodnie zawieszonej igły magnetycznej, Która ustawia się równolegle do kierunku pola. Jeżeli rozpatrywane poprzednio uzwojenie kołowe ustawione jest pionowo i w jego środku zawieszona jest igła magnetyczna, mająca swobodę obrotu w płaszczyźnie poziomej to podczas przepływu prądu przez uzwojenie igła ta ustawia się prostopadle do płaszczyzny uzwojenia.

W tym przypadku na igłę magnetyczną działa w płaszczyźnie poziomej tylko pole magnetyczne, wytworzone przez uzwojenie kołowe. Jeżeli jednocześnie igła magnetyczna poddana zostaje działaniu jeszcze jednego poziomego pola magnetycznego, które posiada kierunek odmienny od kierunku pola magnetycznego wytworzonego przez uzwojenie, igła ustawia się wzdłuż linii sił pola wypadkowego, powstałego w miejscu, w którym się ona znajduje. Jeżeli oba wspomniane pola są prostopadłe do siebie, igła ustawia się wzdłuż przekątnej prostokąta, którego boki są wektorami tych pól.

Schemat układu pomiarowego:

2. Tabele pomiarowe, obliczenia, wykresy.

α [◦]	Ic1 [A∙10^-3]	Ic2 [A∙10^-3]	Hz1 [A/m]	ΔHz1 [A/m]	Hz2 [A/m]	ΔHz2 [A/m]
5	0,6	0,6		1,407
10	0,8	0,8
15	1,3	1,4
20	2,0	2,2
25	3,5	3,5
30	4,3	4,6
35	5,8	5,7
40	7,7	7,5
45	9,6	9,4
50	11,2	11,9
55	13,3	13,9
60	16,8	17,2
65	21	21,8

Średnia wartość H_z=29,1897; ΔH_z=1,6845

Wykres I_c1

Wykres I_c2

α - kąt wychylenia wskazówki busoli

Hz - składowa pozioma natężenia ziemskiego pola magnetycznego

n - liczba zwojów cewki ; n = 400 zwojów

2r - średnica cewki; 2r = 134 mm = 0,134 m

Ic - natężenie prądu płynącego przez cewkę.

Regresja liniowa:

; b=0

Po analizie wykresu wyeliminowaliśmy wszystkie punkty odbiegające od prostej tak jak zalecała instrukcja, co znacząco zmniejszyło niepewność Δa, a nie wpłynęło zbyt mocno na wynik współczynnika `a'.

Obliczanie składowej poziomej natężenia ziemskiego:

3.Wnioski

Wyniki otrzymane w obu próbach są podobne. Widać jednak, że niepewność pomiarowa w drugim przypadku (ΔH_z2) jest większa co może świadczyć o mniej dokładnych pomiarach niż w pierwszym przypadku.

---