Определение напряженности магнитного поля Земли

Нижегородский государственный
технический университет им. Р.Е. Алексеева
Кафедра «Физика и техника оптической связи»
Рабочая тетрадь
к лабораторной работе № 2-21
«Определение напряженности магнитного поля Земли»
Выполнил:
студент группы
___________________
___________________
Проверил:
___________________
г. Нижний Новгород
20___ г.
Цель работы:
Приборы и оборудование:
1. Теоретическая часть
1. Основные характеристики магнитного поля. Вектор магнитной индукции
В , вектор напряженности магнитного поля Н , магнитный поток Ф. Связь
между ними. Закон электромагнитной индукции Фарадея.
2. Основные понятия и явления для экспериментального исследования.
3. Вывод основных формул для расчета Н Г , Н В , Н .
2. Экспериментальная часть
Схема измерительной установки.
Цепь
баллистического
гальванометра
Цепь нормального
соленоида
СП
S
1
2
ЗИ
ЗИ
3
ЗИ
ЮП
N
«Полюса» Земли и ориентация
Земного индуктора (ЗИ)
Исходные данные:
 =1 м;
N ЗИ =310;
N С =500;
Задание 1. Определение
N ИК =1150:
S=8·10-4 м2;
SЗИ=5·10-2 м2.
IC
.
nC
Рассчитаем средний отброс светлого визирного пятна nC
n  n12 И  n13И  n11П  n12 П  n13 П
;
nC1  11И
6
nC1 
nC2 
n21И  n22 И  n23И  n21П  n22 П  n23 П
;
6
nC2 
nС3 
n31И  n32 И  n33И  n31П  n32 П  n33 П
;
6
nС3 
установившемся токе соленоида I C  0,5;0,75;1,0 А,
I
рассчитываем значение тока C при замыкании и размыкании ключа.
nC
I C1

nC 1
При
I C2
nC 2
I C2
nC 2
каждом


Рассчитываем среднее значение тока
IC
IC
 1
nC
nC1  I C2
nC2  I C3
nC3
3
IC
.
nC
=
Полученные результаты занесем в таблицу 1.
Таблица 1.
№ п/п
IC
1
0,5
2
0,75
3
1,0
nC
nИ
IC
nC
nП
Задание 2. Определение n Г и Н Г .

n 1
2

n
Измерение НГ
IC
nC
Рассчитаем средний отброс визирного пятна n Г .
nГ 
nГ 1  nГ 2  nГ 3

3
По формуле
значения
IC
nC
Н Г  14,8n Г
IC
nC
определяем
Н Г , подставляя средние
и nГ .
IC

nC
Результаты заносим в таблицу 2.
Таблица 2.
nГ
№ п/п
Н Г  14,8 n Г
Н Г , А/м
nГ
1
2
3
Задание 3. Определение n В , Н В , Н .
1
2
ЗИ
Измерение НВ
Рассчитаем средний отброс визирного пятна n В .
n  nВ 2  nВ 3
n В  В1

3
По формуле
значения
IC
nC
Н В  29,6nВ
IC
nC
определяем
Н В , подставляя средние
и nВ .
Н В  29,6 nВ
IC

nC
По формуле Н  Н Г2  Н В2 , находим результирующую напряженность
Н.
Результаты заносим в таблицу 3
Таблица 3..
nВ
№ п/п
1
2
3
Выводы:
nВ
Н В , А/м
Н , А/м
Контрольные вопросы:
1. Основные
 величины, характеризующие магнитное поле:
 вектор магнитной
индукции В , вектор напряженности магнитного поля Н , магнитный поток
Ф. Связь между ними.
2. Структура магнитного поля Земли, в том числе в районе города Нижнего
Новгорода.
3. Закон электромагнитной индукции Фарадея.
4. Вывести формулу заряда, протекающего по контуру вследствие
электромагнитной индукции, и приращения магнитного потока через контур.
5. Назначение элементов схемы.
I
6. Методика экспериментального определения C .
nC
7. Методика измерения Н Г , Н В .