Федеральное агентство по образованию

Муромский институт (филиал)

Государственного образовательного учреждения высшего

профессионального образования

Владимирский государственный университет

Кафедра: Физика Дисциплина: Физика

Лабораторная работа n 5.12 определение горизонтальной составляющей вектора магнитной индукции поля земли и индуктивности катушки.

УТВЕРЖДЕНО:

методологический комиссией кафедры ФИЗИКИ

Зав. кафедрой__________________

Муром 2008г.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ВЕКТОРА МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ ПОЛЯ ЗЕМЛИ И ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ.

Цель работы: определить горизонтальную составляющую вектора магнитной индукции поля земли и индуктивности катушки

Приборы и принадлежности: тангенс-гальванометр, миллиамперметр, реостат, источник постоянного тока.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

1. Сборку и разборку схемы производить только при отключенном источнике питания.

2. Не включать собранную схему пока не изучена инструкция по данной работе и не получено на это разрешение преподавателя.

3. Схема должна находиться под напряжением только во время регулировки и снятия показаний с приборов.

4. Строго соблюдать порядок выполнения работы, описанный в инструкции.

5. Не допускать механических повреждений приборов и оборудования. Относиться к ним бережно и аккуратно. Без разрешения лаборанта или преподавателя перестановка и переноска приборов запрещена.

6. При работе аккумулятора не следует наклонять и перевертывать их во избежании ожогов щелочью.

7. Не допускать короткого замыкания клемм аккумулятора.

8. После окончания работы отключить источник питания, а затем разобрать схему и привести рабочее место в порядок.

1. Введение

З

Ю

Рис.1

емля в целом представляет собой огромный шаровой магнит. В любой точке пространства, окружающего землю, и на ее поверхности обнаруживается действие магнитного поля. Иными словами, в пространстве, окружающем землю, существует магнитное поле, силовые линии которого изображены на рис.1. Видно, что Земное магнитное поле имеет такой вид, как будто земной шар представляет собой магнит с осью, направленной с севера на юг. В северном полушарии все магнитные силовые линии сходятся к точке лежащей 70⁰ 50^/ северной широты и 96 западной долготы. Эта точка называется южным магнитным полюсом Земли. В Южном полушарии схождение силовых линий лежит на 70⁰ 10^/ южной широты и 150⁰ 45^/ восточной долготы, она называется северным полюсом.

Н

C

Ю

Рис.2

ужно отметить, что точки схождения силовых линий земного магнитного поля лежат не на самой поверхности, а под ней. Расстояние между ними равно 2300 км., тогда как поперечник земли свыше 12000 км. Магнитные полюсы Земли, как мы видим не совпадают с ее географическими полюсами. Следовательно, магнитная стрелка указывает направление север-юг только приблизительно. Угол между направлениями магнитного и географического меридианов называют магнитным склонением, обозначается буквой φ. Силовые линии магнитного поля, вообще говоря, не параллельны поверхности земли. Это означает, что вектор магнитной индукции поля Земли не лежит в плоскости горизонта данного места, а образует с этой плоскостью некоторый угол. Этот угол называется магнитным наклонением  (рис. 2).

Величина магнитного наклонения в различных местах Земли различна.

Вектор магнитной индукции Земли можно разложить на две составляющие горизонтальную и вертикальную (рис. 3)

рис.3

В- плоскость магнитного меридиана. Значения углов склонения и наклонения, а также горизонтальной составляющей дает возможность определить величину и направление вектора магнитной индукции Земли в данной точке.

Если магнитная стрелка может свободно вращаться лишь вокруг вертикальной оси, то она будет устанавливаться под действием горизонтальной составляющей магнитного поля Земли в плоскости магнитного меридиана. Горизонтальная составляющая , углы b и φ называются элементами земного магнетизма. Все они меняются с течением времени. Свойства магнитной стрелки вращаться только около вертикальной оси под действием вертикальной составляющей используется в тангенс-гальванометре для определения . В дальнейшем зная величину , можно использовать тангенс-гальванометр в качестве прибора, измеряющего ток. В работе требуется определить горизонтальную составляющую магнитного поля Земли , а затем переводной множитель тангенс-гальванометра.