Wydział: Inżynieria Lądowa	Poniedziałek 11.15-14.00	Nr zespołu 33
			02.11.2009 r.
Marek Chamera Paweł Romanowski	Ocena z sprawozdania
Prowadzący: Imię i Nazwisko	Podpis prowadzącego

Cel

Celem ćwiczenia było wyznaczenie poziomego pola magnetycznego ziemi przy użyciu metody busoli stycznych.

Podstawy fizyczne:

Igła magnetyczna ma pewien charakterystyczny moment dipolowy
. Po umieszczeniu igły w polu magnetycznym. Działa na nią pewien charakterystyczny moment siły M: M=
doprowadzając ją do położenia równoległego. Wyznaczenie składowej natężenie pola można dokonać umieszczając busole wewnątrz zwojnicy. Jeżeli przez zwoje popłynie prąd o natężeniu I to powstanie pole magnetyczne
. Na igłę będą działały dwa momenty sił. Zależność miedzy wektorami natężeń pól przedstawia równanie
które można zapisać

Opis doświadczenia

Igła magnetyczna umieszczona jest w cewce z sześciu zwojów. Podłączmy cewkę do obwodu i przepuszczamy przez nią prąd co powoduje odchylenie igły od położenia równowagi. Badanie przeprowadzono podłączając do obwodu kolejno 1,3 i 5 zwojów.

Schemat obwodu

Pierwszą serie pomiarów dla jednego zwoju podłączonego do obwodu

Natężenie I	Kąt 1^o	Ilość zwoi N	2R*tg( )/N
0,31A 0,01	10	1	0,0536 0,0009
0,58A 0,01	15	1	0,0805 0,0009
0,77A 0,01	20	1	0,1073 0,0009
1,12A 0,01	25	1	0,1401 0,0010
1,37A 0,01	30	1	0,1728 0,0011
1,55A 0,02	33	1	0,1937 0,0012
2,08A 0,02	42	1	0,2682 0,0015
0,70A 0,01	22	1	0,1192 0,0010
1,30A 0,01	28	1	0,1579 0,0011
2,21A 0,01	43	1	0,2771 0,0015

H_g=a=8,690[T]

Dróga seria przeprowadzona w przeciwnym kierunku przepływu prądu

Natężenie	Kąt 1^o	Ilość zwoi	2R*tg( )/N
0,41 0,01	10	1	0,0536 0,0009
0,60 0,01	15	1	0,0805 0,0009
0,78 0,01	20	1	0,1073 0,0009
1,49 0,01	25	1	0,1401 0,0010
1,57 0,01	30	1	0,1728 0,0011
1,91 0,02	35	1	0,2086 0,0012
2,70 0,02	40	1	0,2473 0,0015
2,85 0,02	45	1	0,2980 0,0010
1,5 0,02	24	1	0,1341 0,0011
1,63 0,02	28	1	0,1579 0,0015

H_g=a=10,600[T]

Pomiar dla 3 zwoi w obu kierunkach przepływu prądu

Natężenie	Kąt 1^o	Ilość zwoi	2R*tg( )/N
0,27 0,01	10	3	0,0179 0,0003
0,34 0,01	15	3	0,0268 0,0003
0,47 0,01	20	3	0,0358 0,0003
0,61 0,01	25	3	0,0467 0,0003
0,78 0,01	30	3	0,0576 0,0004

H_g=a=13,037[T]

Natężenie	Kąt 1^o	Ilość zwoi	2R*tg( )/N
0,14 0,01	10	3	0,0179 0,0003
0,18 0,01	15	3	0,0268 0,0003
0,32 0,01	20	3	0,0358 0,0003
0,43 0,01	25	3	0,0467 0,0003
0,56 0,01	30	3	0,0576 0,0003

H_g=a=10,997[T]

Pomiar dla 5 zwojów

Natężenie	Kąt 1^o	Ilość zwoi	2R*tg( )/N
0,09 0,01	10	5	0,0107 0,0002
0,14 0,01	15	5	0,0161 0,0002
0,29 0,01	20	5	0,0215 0,0002
0,32 0,01	25	5	0,0280 0,0002
0,42 0,01	30	5	0,0346 0,0002

H_g=a=14,001[T]

Natężenie	Kąt 1^o	Ilość zwoi	2R*tg( )/N 0,001
0,22 0,01	10	5	0,0107 0,0002
0,28 0,01	15	5	0,0161 0,0002
0,36 0,01	20	5	0,0215 0,0002
0,57 0,01	25	5	0,0280 0,0002
0,69 0,01	30	5	0,0346 0,0002

H_g=a=20,443[T]

Pomiar natężenia był wykonywany na amperomierzu o dokładności 0,3%

Błąd pomiaru

Błąd odczytu kąta to
=1^o.

Błąd na osi x obliczono wykorzystując różniczkę zupełną z funkcji f(
)=2*R*tg(
)/N

Wnioski:

Wraz ze wzrostem liczby podłączonych zwojów nachylenie prostej przedstawiające wartość wektora natężenia pola ziemskiego poziomego zwiększa się

Pierwsza seria pomiarów dla jednego zwoju

H_g=8,4
0,8 T

Druga seria przeprowadzona w przeciwnym kierunku przepływu prądu

H_g=10,6
1,8

Pierwsza seria pomiarów dla trzech zwojów

H_g=13,0
2,3

Druga seria przeprowadzona w przeciwnym kierunku przepływu prądu

H_g=11,0
2,5

Pierwsza seria pomiarów dla pięciu zwojów

H_g=13,0
5,0

Druga seria przeprowadzona w przeciwnym kierunku przepływu prądu

H_g=20,0
6,0

Bład poszczególnych wyznaczeń policzono metodą najmniejszych kwadratów

H_gśr=

Średni błąd policzono korzystając ze wzoru

H_gśr=12,6
3,9

Wnioski:

Badanie polegało na wyznaczeniu poziomej składowej pola magnetycznego ziemi. Wykonano to metodą stycznych. Zaobserwowano, że mierząc natężenie prądu płynącego w prawo i w lewo wyniki różniły się od siebie. Może to byś spowodowane stanem technicznym przyrządów. Wielkość poziomego pola magnetycznego ziemi wynosi H_gśr=12,6
3,9
.

---