- •Кафедра физики измерение магнитного поля земли индукционным методом
- •1. Индукционный метод измерения магнитных полей
- •2. Основные сведения о магнитном поле земли
- •3. Лабораторная установка
- •3.1 Индуктор
- •3.2 Баллистический гальванометр
- •(Для тех, кто претендует на высший балл)
- •Контрольные вопросы
- •5. Задачи по теме лабораторной работы: № № 11.24; 11.42; 11.55; 11.60 из задачника Волькенштейн в. С. 2003г., или № № 11.15; 11.49; 11.60; 11.66 из того же задачника других лет издания.
- •Литература
Федеральное агентство по образованию
Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра физики измерение магнитного поля земли индукционным методом
Методические указания к лабораторной работе № 62
для студентов специальностей 270102-270115, 200503,
120302-120303, 280101
Нижний Новгород – 2007.
УДК 531. 535
ИЗМЕРЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ ИНДУКЦИОННЫМ МЕТОДОМ. Методические указания к лабораторной работе № 62, для студентов специальностей 270102-270115, 200503, 20302-120303, 280101.
Нижний Новгород, издание ННГАСУ, 2007.
Дается описание метода, используемого для определения индукции магнитного поля. Обсуждаются особенности геомагнитного поля. Приводятся описание используемой в работе лабораторной установки, а также соответствующие инструкции по выполнению эксперимента и анализу полученных результатов. Представляются основные вопросы и задачи, необходимые для защиты отчета.
Рис.5, формул 8, таблиц 3, библиография назв. 6.
Составили: д.ф.-м.н., проф. В. Г. Лапин,
к.ф.-м.н., доц. А. Б. Колпаков,
Нижегородский государственный архитектурно-строительный
университет, 2007
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Измерение вертикальной и горизонтальной составляющих магнитного поля Земли индукционным методом. Определение геомагнитной широты точки наблюдения и магнитного момента Земли.
1. Индукционный метод измерения магнитных полей
Метод, применяемый в данной работе, основан на явлении электромагнитной индукции. Оно заключается в том, что при изменении магнитного потока через площадь проводящего контура, в контуре будет протекать индукционный электрический ток. Выражение для индукционного тока может быть получено на основе закона Ома для полной цепи и закона Фарадея:
,
здесь магнитный поток через площадь охватываемую контуром, а R его полное электрическое сопротивление.
В настоящей работе изменение магнитного потока происходит при повороте рамки проводящего контура вокруг своей оси. Это изменение является величиной фиксированной и сила тока будет тем больше, чем быстрее меняется магнитный момент. При быстром повороте рамки протекание большого тока длится малое время, а при медленном слабый ток протекает в течение большего промежутка времени. В результате, полный заряд, протекающий через любое поперечное сечение проводника, не зависит от скорости процесса, а определяется изменением магнитного потока, что выражается формулой
(1)
Если проводящий контур имеет площадь S, а угол между нормалью к площади контура и вектором индукции магнитного поля меняется от в начале поворота до в конце, то формула (1) принимает вид
. (2)
Выражение (2) позволяет определить модуль вектора , если известна величина заряда, параметры контура и изменение угла его пространственной ориентации. При этом заряд обычно измеряют с помощью баллистического гальванометра. Для подробного знакомства с этими вопросами следует изучить содержание книги [2] (стр. 407-411).