27822

ćwicz

207

data

Wydział

Elektryczny

Semestr

grupa E10 19" -21"

przy gotowa nie

wykonani

ocena

statecz.

Wyznaczanie składowej poziomej natężenia pola magnetycznego

ziemskiego za pomocą busoli stycznych.

Na powierzchni Ziemi istnieje pole magnetyczne, którego rozkład jest określony w głównej mierze położeniem biegunów magnetycznych. Biegun północny magnetyczny leży na północ od Kanady, w przybliżeniu na szerokości 71° i długości zachodniej 96°. a biegun południowy znajduje się na Antarktycbie, na szerokości 72° i długości wschodniej 155°.

Linie sił pola magnetycznego nie są równoległe do południków geograficznych. Nie są one także równoległe do powierzchni Ziemi.

Do opisu pola magnetycznego Ziemi potrzebne są trzy zasadnicze jego elementy: deklinacja, inklinacja oraz wartość składowej poziomej natężenia pola ziemskiego.

Deklinacją nazywamy kąt między składową poziomą indukcji magnetycznej pola ziemskiego a kierunkiem południka geograficznego w danym punkcie.

Inklinacją nazywamy kat, jaki tworzy z poziomem zawieszona swobodnie igła magnetyczna.

Igłą magnetyczną może być każde ciało ferromagnetyczne zawieszone lub podparte na pionowej osi. Namagnesowana igła posiada makroskopowy moment magnetyczny, który oznaczamy przez Jeżeli znajdzie się ona w zewnętrznym polu magnetycznym o indukcji B, wówczas działa na nią moment siły M określony równaniem:

który powoduje obrót igły do położenia, w którym jest ona równoległa do wektora indukcji magnetycznej. Tak więc, w położeniu równowagi kierunek igły magnetycznej pokrywa się z kierunkiem pola magnetycznego.

Zasada pomiaru

Przyrządem umożliwiającym wyznaczenie składowej poziomej natężenia pola magnetycznego Ziemi jest busola stycznych. Składa się ona z szeregu (n) kolistych uzwojeń o promieniu r, przez które płynie prąd o natężeniu I oraz umieszczonej w środku igły magnetycznej mogące poruszać się tyłków płaszczyźnie poziomej. Na igłę działa więc tylko składowa pozioma pola ziemskiego H_z. Busolę ustawiamy tak, aby kierunek pola magnetycznego Ziemi leżał w płaszczyźnie zwojów, gdy przez busolę nie płynie prąd.

Jeżeli teraz przez uzwojenie popłynie prąd o natężeniu i, wytworzy on w środku busoli pole magnetyczne o natężeniu