_2-16

Федеральное агентство по образованию.

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Томский политехнический университет”

Факультет Институт геологии и нефтегазового дела

Кафедра ГРПИ

Направление Геофизика

Лабораторная работа № 2-02

Измерение электроёмкости с помощью мостика соти

Исполнитель:

Студент, группы 2А270 Васильев Д. В.

Руководитель

Томск 2008

Лабораторная работа № 2-16

Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли

Цель работы: Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли при помощи тангенс – гальванометра.

Приборы и принадлежности: тангенс – гальванометр, переключатель, реостат, миллиамперметр.

Теоретическое введение

Горизонтальную составляющую магнитного поля Земли для данного географического пункта определяют с помощью тангенс – гальванометра.

Прибор состоит из одного или нескольких витков медной проволоки, расположенных вертикально. В центре витка на вертикальном острие помещена магнитная стрелка, положение которой определяется по лимбу.

Если виток тангенс – гальванометр установить в положении магнитного меридиана, то на стрелку действует горизонтальная составляющая магнитного поля Земли, и она устанавливается на нулевой отметке шкалы тангенс – гальванометра. Если пропустить ток через виток, то вокруг витка появится магнитное поле. Напряженность этого поля определяется по правилу правого винта, и направление вектора напряженности Н_Т зависит от направления тока в витке I.

В этом случае на магнитную стрелку действуют два поля: магнитное поля Земли и магнитное поля витка с током. В результате магнитная стрелка отклоняется на угол φ, ориентируясь по результирующей Н_Р полей, т.е. Н_Р= Н₀ + Н_Т.

Так как вектор напряженности горизонтальной составляющей магнитного поля Земли и вектор напряженности магнитного поля витка с током перпендикулярны, а

Н_Р= Н₀ + Н_Т

то получим

tgφ=Н_T/Н₀

откуда получаем

Н₀=Н_Т/tgφ

Напряженность в центре витка определяется по закону Био – Савара – Лапласа:

Н_Т=Jn/2r (1)

где n – число витков, J – сила тока, r – радиус витка.

Окончательно напряженность горизонтальной составляющей магнитного поля Земли можно выразить следующим образом:

(2)

Экспериментальная часть

Установили виток тангенс – гальванометра по магнитному меридиану. Измерили показания тангенс – гальванометра по обоим концам стрелки для 5 различных значений силы тока. Провели предыдущие измерения, изменив направление тока через виток. Занесли данные всех измерений в таблицу №1. Рассчитали по формуле (1) величину горизонтальной составляющей магнитного поля Земли Н₀.

№	I, A	При одном направлении тока, φ1		При другом направлении тока, φ2		φср	Н0 А/м
		По северному концу	По южному концу	По северному концу	По южному концу
1
2
3
4
5
Н0ср=