38.doc

Wojskowa Akademia Techniczna

im. Jarosława Dąbrowskiego

Laboratorium Fizyki Ogólnej

Sprawozdanie z pracy laboratoryjnej

nr 38

1.         
Cel ćwiczenia

Celem powyższego doświadczenia jest wyznaczenie składowej poziomej ziemskiego pola magnetycznego, z wykorzystaniem busoli dostępnej w laboratorium.
 

2.          Wstęp teoretyczny

W ćwiczeniu składową poziomą indukcji ziemskiego pola magnetycznego wyznacza się metodą porównawczą. Porównuje się ją z indukcją magnetyczną pola wytworzonego sztucznie podczas przepływu prądu elektrycznego przez przewód kołowy. Do detekcji pola magnetycznego używamy igły magnetycznej. Wartość indukcji magnetycznej B wytworzonej przez przewód kołowy o promieniu R, przez który płynie prąd o natężeniu I, w jego geometrycznym środku wynosi:

gdzie µ0 jest przenikalnością magnetyczna próżni. Poniższy obrazek przedstawia kierunek indukcji pola magnetycznego B wytworzonej przez kołowy przewód z prądem w jego środku.

3.          Układ pomiarowy

Układ pomiarowy składa się z busoli wraz z umieszczoną na niej igłą magnetyczną. Do całego układu podłączone jest źródło prądu oraz przyrząd umożliwiający zmianę natężenia płynącego prądu, co powodować będzie odchylenie się igły magnetycznej.

W płaszczyźnie pionowej nawiniętych jest kołowo i umieszczonych blisko siebie 126 zwojów przewodnika. W środku uzwojenia znajduje się igła magnetyczna, pod którą umieszczona jest pozioma podziałka kątowa, na której można odczytywać kąt α, jaki tworzy wskazówka z płaszczyzną uzwojenia.

4.          Przebieg pomiarów

·         Włączenie listwy zasilającej i ustawienie uzwojenia busoli w płaszczyźnie południka magnetycznego. Obrócenie igły tak, aby wskazówka znajdowała się nad podziałką 0°.

·         Wstępne ustawienie takiego prądu, aby wskazówka busoli wychyliła się o 45°. Zmiana kierunku przepływu prądu oraz sprawdzenie, czy wychylenie wskazówki w drugą stronę jest symetryczne.

·         Przepuszczenie przez busolę takiego prądu, aby wychylenie wskazówki wyniosło 10°. Odczytanie położenia obu końców wskazówki w celu wyliczenie i zapisania ich średniej.

·         Odczytanie wartości natężenia prądu, a następnie zmiana jego kierunku.

·         Ponowne odczytanie położenia obu końców wskazówki busoli i odnotowanie wartości kątka i natężenia prądu.

·         Powtórzenie pomiarów dla kolejnych przesunięć położenia wskazówki, co 5°, aż do wychylenia 70°. Zapisanie wyniku do tabeli.

5.          Tabela pomiarów

Na podstawie sporządzonych podczas zajęć laboratoryjnych notatek, zawierających miary kątów wychylenia oraz natężenia prądu, sporządziłem następującą tabelę: