4508887

-4-

PRZYRZĄDY UŻYTE W ĆWICZENIU

Do wyznaczenia poziomej składowej ziemskiego pola magnetycznego (H_x): cewki Helmholtza, busola stycznych, regulowane źródło prądowe O-lOOmA oraz miliamperomierz z zakresem pomiarowym DC 200mA.

Do wyznaczenia inklinacji magnetycznej (p: czujnik pola magnetycznego typu KMZ10A, pionowo ustawiona skala kątowa oraz wzmacniacz elektroniczny wyposażony w miernik analogowy.

Cewki Helmholtza to dwa uzwojenia kołowe o jednakowych promieniach r oraz liczbach zwojów n. Cewki ustawione są wzajemnie równolegle w odległości r jedna od drugiej (Rys. 1).

Gdy przez uzwojenia płynie prąd elektryczny o jednakowym natężeniu, to taki układ uzwojeń daje pomiędzy cewkami bardzo jednorodne przestrzennie pole magnetyczne. Wyrażone w A/m natężenie pola H_w w centrum układu wynosi:

[A, m]

H_w =

(1)

0.715 ni

r

Na osi symetrii układu, w odległości ±r/2, czyli w płaszczyznach cewek, natężenie pola spada jedynie o 6%. Na Rys.2 przedstawiono obszar przestrzenny o kształcie przypominającym elipsoidę, w którym niejednorodność pola nie przekracza 2%, oraz obszar o skomplikowanym kształcie, w którym zmiana wartości pola wynosi 10%.

Busola stycznych. W centrum cewek Helmholtza, w obszarze oznaczonym ”±2%”, znajduje się igła magnetyczna zaopatrzona w prostopadłą do swej długości wskazówkę aluminiową (Rys.3). Igła umieszczona jest na pionowym ostrzu i może się obracać w płaszczyźnie poziomej. Pod igłą znajduje się podziałka kątowa. Ponieważ igła ustawia się równolegle do wektora natężenia pola magnetycznego, czyli stycznie do linii pola, stąd nazwa „busola stycznych”.