ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. 1. Проверьте схему лабораторной установки, представленную на рис




1. Проверьте схему лабораторной установки, представленную на
рис. 6.

~220B
R
A
П

 


Рис.6. Схема лабораторной установки

 

2. Не включая электрическую цепь, поворотом подставки тангенс-гальванометра установите витки его катушек в плоскости магнитного меридиана (магнитная стрелка должна установиться против деления
b0 = 2700).

3. Включите электрическую цепь катушек и, меняя величину тока реостатом R, добейтесь поворота стрелки на 450, при этом будет получено конечное значение угла bк. Показания амперметра Iпр запишите в таблицу 1 (в графу – прямой ток).

 

Таблица 1

№ опыта     № опыта   Прямой ток   Обратный ток Ii=(Iпр+Iобр) /2, (A) D Ii.-Ii (A) D Ii2 (A2)
b0 bk b=bk -b0 Iпр (А) b0 bk b=bk -b0 Iобр (А)
                       
                       
                       
                       
                       
                   

 

4. С помощью переключателя П измените направление подводимого тока и снова добейтесь отклонения стрелки (в обратном направлении) на тот же угол b = bк - b0 = 450. Запишите значение тока Iобр в таблицу 1 (в графу - обратный ток).

5. Проверьте нулевую установку прибора (b0 = 2700) и повторите измерения (по пунктам 3 и 4) еще четыре раза для того же угла отклонения b = 450. Результаты запишите в таблицу 1.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

 

1. Вычислите среднее значение прямого и обратного тока для каждого опыта и результаты занесите в таблицу 1

. (8)

2. Вычислите среднее арифметическое значение силы тока

. (9)

3. Рассчитайте горизонтальную составляющую магнитного поля Земли Н0 по формуле (6), пользуясь средним значением силы тока Ī.

4. Рассчитайте абсолютную погрешность измерения силы тока

, (10)

где tαn – коэффициент Стьюдента (для доверительной вероятности α = 0,95 и числа измерений n = 5 значение tαn =2,8);

δ – погрешность амперметра, определяемая по формуле (здесь
γ – класс точности амперметра, Iпред – предел измерения амперметра).

5. Рассчитайте абсолютную погрешность измерения угла отклонения магнитной стрелки в радианах

, рад.

6. Определите относительную погрешность для Н0

, (11)

N = 0, т.к. N – дискретная величина).

Погрешность радиуса катушки примите равной Δ R = 1мм.

Из формулы (11) следует, что слагаемое , а значит, и вся погрешность будет иметь минимальное значение тогда, когда b = 45°. Таким образом, становится ясным, почему в опыте выбирают такую силу тока в цепи, чтобы отклонение магнитной стрелки было равно 45°.

8.Рассчитайте абсолютную погрешность для Н0

(12)

9. Запишите окончательный результат измерения Н0

,

10. Сделайте вывод по работе.

 

Содержание отчета

 

Отчет должен содержать следующее:

1. Принципиальную схему лабораторной установки с пояснениями и характеристиками приборов.

2. Расчетные формулы, использованные в работе, и пояснения к ним.

3. Таблицу с экспериментальными и вычисленными данными.

4. Расчет горизонтальной составляющей магнитного поля Земли.

5. Расчет погрешности измерения горизонтальной составляющей магнитного поля Земли.

6. Запись окончательного результата.

7. Выводы по работе.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Дайте определение элементам земного магнетизма.

2. Как устанавливается магнитная стрелка в магнитном поле Земли и поле тангенс-гальванометра?

3. Сформулируйте закон Био-Савара-Лапласа.

4. Как определяется направление магнитной индукции и напряженности магнитного поля ?

5. Объясните устройство и принцип действия тангенс-гальванометра.

6. Поясните, почему следует ориентировать плоскости катушек тангенс-гальванометра вдоль направления магнитного меридиана?

7. Поясните, почему измерения выгоднее проводить при угле отклонения b = 450.

8. Выведите формулу для напряженности магнитного поля витка с током на его оси в точке, находящейся на высоте h от плоскости витка.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: