Описание аппаратуры и метода измерений

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒

Целью данной работы является определение величины H_0. Для измерения H₀применяется прибор, называемый тангенс- гальванометром, который состоит из кольцеобразного проводника или очень плоской катушки большого радиуса. Плоскость катушки расположена вертикально и вращением около вертикальной оси ей можно придать любое положение.

РИС.5

В центре катушки укреплен компас с очень короткой магнитной стрелкой. Рис. 5 дает сечение прибора горизонтальной плоскостью проходящей через центр витка, где NS- направление магнитного меридиана, A и D-сечение катушки горизонтальной плоскостью,ab- магнитная стрелка компаса.

При отсутствии тока в катушке на стрелку abдействует только магнитное поле Земли и стрелка устанавливается по направлению магнитного меридиана NS.

Если по катушке пропускать ток, то стрелка отклоняется на угол . Теперь магнитная стрелка abнаходится под действием двух полей: магнитного поля Земли ( ) и магнитного поля, созданного током ( ).

Рис. 5

В условиях совмещения витка с плоскостью меридиана векторы ивзаимно перпендикулярны, тогда (см. рис.5):

(6)

Так как длина магнитной стрелки abмала по сравнению с радиусом витка, то в пределах стрелки Hможно считать постоянной (поле однородно) и равным ее значению в центре катушки, определяемого формулой (5).

Решая совместно уравнения (5) и (6), получим:

(7)

Этой расчетной формулой пользуются для определения H₀ в данной работе.

Порядок выполнения работы и обработка

Результатов измерений

1.Собирают установку по схеме (рис. 6) и , не включая тока, поворачивают подставку тангенс- гальванометра так, чтобы витки его катушки оказались в плоскости магнитного меридиана (см. выше).

Рис.6

2. Включают установку и устанавливают реостатом ток I,подбирая определенный угол отклонения стрелки (в пределах 35°-55°). Дождавшись, когда стрелка придет в равновесие, отсчитывают угол её отклонения . Данные значений I и заносят в табл. 1.

Таблица 1

Номер опыта	I	Номер измерений
1		1
2
3
2		1
2
3
3		1
2
3

3.Не изменяя ток по величине, изменяют его направление переключателем П, измеряют и записывают в таблицу значения угла .

4. Проверяют нулевую установку прибора и повторяют измерения при том же токе еще два раза.

Вычисляют среднее арифметическое значение угла при заданном токе I

5.Аналогично проделывают несколько опытов при различных токах, беря углы отклонения стрелки в тех же пределах (35?-55?); результаты заносят в таблицу.

6.Для каждого опыта по формуле (7) вычисляют H₀ и заносят в табл.2. Для вычисления используют среднее арифметические значения угла .Затем рассчитывают по формуле: