Исследование магнитного поля на оси кругового тока

Зависимость магнитного поля на оси плоской круговой катушки с током от расстояния h до его центра определяется посредством перемещения компаса вдоль оси катушки и измерения угла отклонения магнитной стрелки в фиксированных точках на оси. При этом ток I через катушку не меняют. Зависимость магнитного поля на оси плоской круговой катушки с током от h определяется из (3)

.                                         (9)

Таким образом, в данном методе погрешность определения величины магнитного поля плоской круговой катушки с током  определяется погрешностью  определения горизонтальной составляющей магнитного поля Земли  и погрешностью  определения величины y = tga.

Задание к работе

1.* Получить формулу для расчета погрешности  измерения горизонтальной составляющей магнитного поля Земли .

2.* Получить формулу для расчета погрешности  определения величины магнитного поля плоской круговой катушки с током .

3.* Получить формулу для расчета погрешности  величины y = = tga по известной погрешности  измерения угла .

Измерение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли

1. Поместить компас в центр токовой катушки так, чтобы направление стрелки компаса совпало с плоскостью витков катушки.

2. Измерить угол отклонения стрелки компаса для десяти значений силы тока. Угол отклонения измерять в каждом случае при двух противоположных направлениях тока и определять его среднее значение по двум измерениям.

3. Нанести на график, по оси ординат которого откладывается величина y = tga, а по оси абсцисс – величина x = I, точки, соответствующие величинам, определенным в предыдущем пункте. С целью упрощения работы погрешности величин y и x не вычислять и не наносить на график.

Примечание. Задания, помеченные звездочкой, выполняются студентами дома.

4. Провести «наилучшую» прямую и определить графическим способом угловой коэффициент наклона k этой прямой и его погрешность  (см. п. 4 Введения).

5. По формуле (8) вычислить среднее значение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли .

6. Оценить погрешность измерения горизонтальной составляющей магнитного поля Земли .

Измерение зависимости магнитного поля на оси кругового тока