Контрольные вопросы

1. Каков физический смысл и ?

2. Как выводится формула емкости плоского конденсатора?

3. Как выводится связь между током и напряжением на конден­саторе?

4. Какие принципы позволяют вывести граничные условия сши­вания напряженности электрического поля на границе раздела

двух фаз?

5. Каковы основные механизмы поляризации диэлектриков?

6. Какие нарушения условий эксперимента могут вносить по­грешность в измерения в данной лабораторной работе?

Лабораторная работа № 11 определение напряженности земного магнитного поля с помощью тангенс­гальванометра

Цель работы: определить величину горизонтальной составляю­щей напряженности земного магнитного поля.

Теория метода

З емля в целом представляет собой огромный шаровой магнит. В любой точке пространства, окружающего Землю, и на ее поверхности обнаруживается действие магнитных сил. Иными словами, в пространстве, окружающем Землю, существует магнитное поле, силовые линии которого изображены на рис. 1.

Северный магнитный полюс N находится на южном, географиче­ском полюсе S и наоборот. Существование магнитного поля в любой точке Земли можно ус­тановить с помощью магнитной стрелки. Если подвесить магнитную стрелку NS на нити L (рис. 2) так, чтобы точка под­веса совпадала с центром тяже­сти стрелки, то стрелка устано­вится по направлению касатель­ной к силовой линии магнитно­го поля Земли. В северном по­лушарии — южный конец стрел­ки будет направлен к Земле, и составит с горизонтальным направлением угол наклонения (на магнитном экваторе наклонение равно 0). Вертикальная плос­кость, в которой расположится стрелка, называется плоскостью магнитного меридиана. Все возможные плоскости магнитных ме­ридианов пересекаются по прямой NS, а следы магнитных мери­дианов на поверхности Земли, сходятся в магнитных полюсах N и S. Так как магнитные полюса не совпадают с географическими полюсами, то стрелка будет отклонена от географического мери­диана. Угол, который образует вертикальная плоскость, проходящая через стрелку (т.е. магнитный меридиан) с географическим меридианом, называется магнитным склонением (рис. 2).

В ек­тор полной напряженности магнитного поля Земли можно раз­ложить на две составляющие: горизонтальную H₀ и вертикаль­ную H_z (рис. 3). Значения углов склонения и наклонения, а также горизонтальной составляющей H₀ дает возможность определить величину и направление полной напряженности магнитного поля 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 H₀, магнитное склонение α и наклонение  называются элементами земного магнетизма. Все элементы земного магнетизма изменяются с течением времени.

Существующие в настоящее время теории земного магне­тизма можно разбить на две группы:

1. Теории, объясняющие наличие магнитного поля элек­трическими токами, циркулирующими на больших глубинах в жидком ядре Земли.

2. Теории, основанные на предположении, что земная кора содержит в различных своих участках различное количество маг­нитных пород.

Однако происхождение магнитного поля Земли в настоя­щее время еще не выяснено.