IV. Выполнение работы

1. Проверить соединение приборов согласно схеме, изображенной на рис. 6.

Примечание: замыкать ток до проверки схемы преподавателем или лабо­рантом категорически запрещается.

2. При помощи установочных винтов установить установку так, чтобы ни магнит­ная стрелка, ни указатель при своем вращении не задели ни за нимб, ни стекло буссоли.

3. Повернуть тангенс - буссоль вокруг вертикальной оси до тех пор, пока плоскость кругового проводника не совпадет с плоскостью магнитно­го меридиана. В этом положении отсчет по указателю на лимбе должен быть равен нулю.

Примечание: отсчитывать следует по обоим концам указателя и из отчетов брать среднее арифметическое. Это среднее арифметическое будет свобод­но от ошибки, происходящей в результате того, что ось вращения не совпа­дает с центром лимба (ошибка эксцентриситета).

4. Замкнуть переключателем цепь, передвигая ползунок реостата и на­блюдая за амперметром, установить определенный ток I_i, записать это значение тока в таблицу 1.

5. Отсчитать по лимбу положение обоих концов указателя и из обоих отсчетов α₁₁ и α₁₂ взять среднее арифметическое α₁.

6. Изменить при помощи переключателя направление тока в круговом про­воднике тангенс-буссоли, снова отсчитать по лимбу положение обоих концов указателя и из обоих отсчетов α₂₁ и α₂₂ взять среднее арифметиче­ское α₂.

Таблица 1

Число витков N=32	Сила тока	Отсчеты указателя по лимбу буссоли		Угол от­клонения
	I (ма)	α11	α12	α1=	α21	α22	α2=	НЗ		tg α
1.
2.
3.
4.
5.

7. Из α₁ и α₂ высчитать среднее арифметическое α, которое будет равно углу от­клонения стрелки под действием магнитного поля тока.

Примечание: найденное таким образом значение угла отклонения α, будет свободно от влияния ошибки, вызванной тем, что плоскость кругового проводника не совершенно точно совпадает с плоскостью магнитного меридиана.

8. Вычислить значение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля земли Н_ЗГ по формуле:

где радиус витка R=25см,число витков в проводнике N = 32.

9. Изменяя ток проделать 5 таких опытов. Из результатов этих опытов вычислить среднее арифметическое значение напряженности Н_з.

10. Результаты измерений и расчетов записывают в таблицу 1.

11. Оценить точность полученного результата, определив абсолютную погрешность сначала каждого опыта, а затем вычислив из них среднее арифметическое. Определить по нему относительную погрешность измерений.

V. Содержание отчета

Отчет по работе составляется в произвольной форме и должен содержать:

1. Краткое описание работы.

2. Схему опыта. Описание тангенс-буссоли.

3. Результаты измерений.

4. Расчеты.

5. Среднее значение напряженности Н_{З СР}.

6. Абсолютную и относительную погрешности измерений.

7. Выводы, в которых должны быть даны значения горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля земли с учетом ошибки.

VI. Контрольные вопросы

1. Что называется вектором магнитной индукции? В каких единицах измеряется магнитная индукция?

2. Каким образом связаны между собой напряженность магнитного поля и магнитная индукция? В каких единицах измеряется напряженность магнитного поля?

3. Запишите закон Био-Савара-Лапласа.

4. Выведите формулу напряженности магнитного поля в центре кругового витка.

5. Что называется силовой линией магнитного поля? Начертите картинку силовых линий магнитного поля земли.

6. Назовите причины существования магнитного поля земли.

7. Выведите расчетную формулу горизонтальной составляющей магнитного поля земли.

8. Почему магнитное поле называется вихревым?

9. Какие величины входят в элементы земного магнетизма? Что они означают?

10. Ток 20А, протекая по кольцу из медной проволоки сечением 1мм², создает в центре кольца напряженность магнитного поля 178 А/м. Какая разность потенциалов приложена к кольцу?

11. Найдите напряженность магнитного поля на оси кругового витка на расстоянии 3 см от его плоскости. Радиус контура 4 см, ток – 2 А.

12. Два круговых витка расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях так, что центры их витков совпадают. Радиус каждого витка 2 см, токи в витках 5 А. Найдите напряженность магнитного поля в центре этих витков.

13. Два круговых витка радиусами 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии 5 см дуг от друга. По виткам текут токи в одном направлении силой 4 А. Найдите напряженность магнитного поля в центре одного из витков.

14. Два круговых витка радиусами 5 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии 5 см дуг от друга. По виткам текут токи в противоположных направлениях силой 5 А. Найдите напряженность магнитного поля в центре одного из витков.