Проведение эксперимента и обработка результатов измерений

1. Данные об измерительных приборах внесите в таблицу 1.

таблица 1 Характеристики приборов измерения:

Рисунок 3 Схема лабораторной установки

1-тангенс-гальванометр, 2-мультиметр, 3-истчник питания

2. Соберите электрическую цепь, представленную на рисунке 3. Мультиметр включите в ре­жим измерения постоянного напряжения до 20V.

3. Вращая катушку тангенс-гальванометра вокруг верти­кальной оси, совместите северный полюс магнитной стрелки с нулевым делением шкалы компаса.

4. Включите источник питания, установите минимальный уровень выходного напряжения и плавно увеличивайте его до тех пор, пока стрелка компаса не начнет отклоняться. Если стрелка отклонилась в область углов 270° - 360°, измените полярность подключения источника питания. После успокоения колебаний магнитной стрелки, запишите в таблицу значение угла ее откло­нения. (Цена деления шкалы - 5°.)

5. Запишите в таблицу показания мультиметра и продолжите эксперимент, последовательно увеличивая выходное напряжение источника питания и внося показания мультиметра в таблицу. При проведении измерений сила тока в цепи не должна превы­шать 0,5 А, что соответствует напряжению 6В, измеряемому мультиметром. После достижения этого значения повторите измере­ния при постепенном уменьшении напряжения источника пита­ния.

6. Для обработки данных воспользуйтесь таблицей 3. Пер­вый столбец таблицы содержит значения падения напряжения на резисторе R. Во втором столбце таблицы записаны значения уг­лов отклонения магнитной стрелки. Сила протекающего через катушку тангенс-гальвонометра тока (I) рассчитывается в третьем столбце на основе закона Ома. В четвертый столбец таблицы впи­сываются вычисленные значения индукции магнитного поля, соз­даваемого катушкой тангенс-гальвонометра в месте расположе­ния магнитной стрелки. При этом используется формула (1). Пятый столбец таблицы предназначен для вычисле­ния тангенса угла отклонения магнитной стрелки.

7. Для определения величины горизонталь­ной составляющей индукции магнитного поля Земли необходимо построить график зависимости тангенса угла отклонения магнитной стрелки от индукции магнитного поля катушки. Для построе­ния зависимости отложите по оси ординат значе­ния тангенса угла отклонения магнитной стрелки, а по оси абсцисс - соответствующие им величины индукции магнитного поля катушки. Вы увидите, что полученная зависимость близка к линейной.

8. Горизонтальная составляющая магнитного поля Земли В_Г вычисляется как величина, обрат­ная угловому коэффициенту k прямой, построенной по экспериментальным данным на графике: Bг=1/k.