Методические указания к лабораторной работе Определение горизонтальной составляющей



Скачать 87.14 Kb.
Дата03.12.2012
Размер87.14 Kb.
ТипМетодические указания
Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования
фимский государственный нефтяной технический университет"

Филиал УГНТУ в г. Салавате
Кафедра "Общенаучные дисциплины"


СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой ОНД Зам. директора по учебной работе, доцент
______________ Ю.А.Жаринов Г. И. Евдакимов


________________________2006 ____________________________2006

Методические указания к лабораторной работе
Определение горизонтальной составляющей

магнитного поля земли и переводного множителя тангенс гальванометра

Дисциплина «Физика»

СОГЛАСОВАНО РАЗРАБОТАЛ

Инженер по охране труда ассистент кафедры ОНД
_____________ Г. В. Мангуткина ______________В.Г. Прачкин
___________________ 2006 __________________2006

Салават 2006

Методические указания предназначены для специальностей 140610 «Электрооборудование и электрохозяйства предприятий, организаций и учреждений», 240801 «Машины и аппараты химических производств», 240403 «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов».

Рассмотрено на заседании кафедры ОНД

Протокол №__________ от_____________2006
© Филиал Уфимского государственного нефтяного технического университета в г. Салавате

Определение горизонтальной составляющей

магнитного поля земли и переводного

множителя тангенс гальванометра
Цель работы

Определить горизонтальную составляющую вектора индукции магнитного поля земли и переводного множителя тангенс гальванометра.
Приборы и принадлежности

Тангенс гальванометр, амперметр, реостат, двойной переключатель, источник напряжения.
Краткая теория

Направление магнитного поля земли в средних широтах наклонно к горизонтальной плоскости. Индукция В этого поля можно разложить на горизонтальную В0 и В1 вертикальную составляющие. Магнитная стрелка, которая может вращаться только около вертикальной оси, отклоняется под действием горизонтальной составляющей поля. Это свойство магнитной стрелки используются в тангенс гальванометре для определения В0. В дальнейшем, зная величину В0, можно использовать тангенс-гальванометр в качестве прибора, измеряющего ток.

Тангенс гальванометр составляет собой плоскую вертикальную катушку радиуса R с некоторым числом витков п, в центре катушки в горизонтальной плоскости расположена магнитная стрелка NS (рис.1).
С магнитной стрелкой скреплен легкий и более длинный алюминиевый указатель L (под углом 900 к ней), конец указателя перемещается по шкале, разделённой на градусы. Магнитная стрелка при отсутствии тока в катушке будет расположена по магнитному меридиану Земли.

Поворотом катушки около вертикальной оси можно добиться совмещения плоскости катушки с плоскостью магнитного меридиана, в этом случае один конец алюминиевого указателя стоит на 00, а другой на 1800.

После такой установки катушки пропускают по ней ток, в результате чего магнитная стрелка повернётся на некоторый угол L. Объясняется это тем, что на магнитную стрелку будет действовать два поля: горизонтальная составляющая магнитного поля В0 и поля В1 созданное током (рис. 1).

Под действием этих полей магнитная стрелка займет такое положение равновесия, при этом равнодействующая двух полей будет совпадать с линией, соединяющей полюсы стрелки NS . На рисунке введены такие обозначения
А S B0







B1







B N

Рисунок 1

N/S/ - направление магнитного меридиана Земли;

А и В – сечение витка катушки в горизонтальной плоскости;

NS – магнитная стрелка, помещенная в центр катушки;

– горизонтальная составляющая индукции поля Земли;

– индукция магнитного поля созданного током.

Из рис.1 видно, что
tg =
= /tg (1)
Индукция поля в центре витка равна:
=0R,

где J – ток в витке;

R – радиус витка;

0 – магнитная постоянная, 0 = 410-7 Гн/м

Подставляя значения в формулу (1), получим:
(2)
Этой формулой пользуются для опытного определения В0 .

Выражение (2) позволяет определить так же ток по формуле:
I=2B0 R tg0 (3)
Из этой формулы вытекает, что ток в катушке пропорционален тангенсу угла отклонения стрелки от направления горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли, а, следовательно, - тангенс - гальванометр может служить для измерения тока.
0 R/о=С
Является постоянным для данного прибора: его называют переводным множителем тангенс-гальванометра. Учитывая это, формулу (3) можно переписать так:

I=С tg (4)



Для производства измерений пользуются схемой, представленной на рис.2, где введены следующие обозначения:




K C







E n















R

Рисунок 2

Е – клеммы источника;

G – тангенс гальванометр;

R – реостат;

А – амперметр;

К – ключ;

П – переключатель.

Порядок выполнения работы

1. Собирают установку и устанавливают плоскость катушки гальванометра в плоскости магнитного меридиана Земли.

2. Присоединяют собранную цепь к зажимам источника постоянного напряжения, замыкают ключ, затем отсчитывают угол и измеряют ток по амперметру.

3. Не изменяя ток по величине, изменяют его направление переключателем II и измеряют величину //.


4. Повторяют опыт несколько раз (5-10) при различных токах. Ток может быть изменен при помощи реостата. Для каждого опята по формуле (2) вычисляют значение В0 и по формуле (4) постоянную С. Значение ср берется равным среднему арифметическому:


5. Определяют среднее значение из всех величин и С.

При полученных определенных измерениях строят график:
J=f(tg)
Относительная погрешность находится для одного измерения по формуле:


Погрешностями 0 и  пренебрегают, а погрешность  берется в радианах.

Число витков равно 125, радиус равен 10.80 см.
Таблица 1 – Результаты измерений

№ измерен.

J (мА)



ср

tgср

В (Вб/м2)

С

/

//


























Контрольные вопросы

1. Индукция и напряженность магнитного поля. Определение, ед. измерения.

2. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение для расчета прямого и кругового токов.

3. Магнитное поле Земли, его основные характеристики.

Техника безопасности

  1. Требования безопасности перед началом работ:

    1. К работе в лаборатории допускаются студенты, прошедшие инструктаж на рабочем месте с соответствующей отметкой в журнале.

    2. Работа в лаборатории проводится согласно общего расписания занятий. Во внеурочное время работа может выполняться только с согласия преподавателя и в присутствии лаборанта.

    3. Запрещается включать электрооборудование и приборы без разрешения преподавателя или лаборанта.

    4. Работа в лаборатории разрешается при наличии:

  • исправного электрического оборудования и электрической проводки;

  • заземления;

  • средств пожаротушения (огнетушитель, кошма, песок);

  • аптечки 1-ой медицинской помощи.

    1. До начала работы студенты обязаны тщательно ознакомиться с инструкциями к лабораторным работам, устройством установок и принципом их работы.

  1. Требования безопасности во время работы:

    1. Запрещается оставлять включенные электрические установки и приборы без надзора;

    2. Не допускается сборка, разборка и монтаж приборов, находящихся под напряжением;

    3. Запрещается касаться неизолированных токоведущих частей.

  2. Требования безопасности по окончании работы:

3.1. По окончании работы необходимо отключить питание электрических приборов, привести в порядок рабочее место;

Литература

  1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.1,2,3 ­– М.: Наука, 2000. – 432с,496с,304с.

  2. Яворский Б.М, Сивухин А.А. Основы физики, т.1,2 – М.: Наука, 2001 – 576c,552c.

  3. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики, т.1,2,3– М.: Наука, 2000. 339с,368с,446.

  4. Волькинштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики – М.: Наука,2001. – 328с.

  5. Трофимова Т.И. Курс общей физики – М.: Наука, 2001. – 541с.

  6. Трофимова Т.И. Сборник задачо курсу физики с решениями – М.: Высш. Шк., 2002. – 591с

  7. Сивухин Д.В. Общий курс физики, т.1,2,3,4,5 –М.: ФИЗМАТЛИТ. 2006. – 560с, 544с, 656с, 792с, 784с.

Похожие:

Методические указания к лабораторной работе Определение горизонтальной составляющей iconМетодические указания к лабораторной работе по вентиляции «определение величины коэффициента местного сопротивления отвода 90 0»
Методические указания к лабораторной работе по вентиляции «Определение величины коэффициента местного сопротивления отвода 900»....
Методические указания к лабораторной работе Определение горизонтальной составляющей iconМетодические указания к лабораторной работе по курсу «Информатика»
Методические указания к лабораторной работе по информатике знакомят с назначением и функцией программы оболочки
Методические указания к лабораторной работе Определение горизонтальной составляющей iconМетодические указания к лабораторной работе по курсу
Расчет радиоэлектронных схем методом узловых потенциалов: Методические указания к лабораторной работе по курсу "Основы компьютерного...
Методические указания к лабораторной работе Определение горизонтальной составляющей iconМетодическое пособие к лабораторной работе. Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля земли
Принадлежности: тангенс-гальванометр, амперметр постоянного тока, реостат, источник постоянного тока на 12 вольт
Методические указания к лабораторной работе Определение горизонтальной составляющей iconМетодические указания к лабораторной работе по дисциплине
Операции с таблицами баз данных в среде Delphi: методические указания к лабораторной работе по дисциплине "Информационное обеспечение...
Методические указания к лабораторной работе Определение горизонтальной составляющей iconМетодические указания к лабораторной работе Определение эдс методом компенсации д исциплина
Методические указания предназначены для специальностей 140610 «Электрооборудование и электрохозяйства предприятий, организаций и...
Методические указания к лабораторной работе Определение горизонтальной составляющей iconМетодические указания к лабораторной работе Определение коэффициента динамической Вязкости методом Стокса
Методические указания предназначены для специальностей 140610 «Электрооборудование и электрохозяйства предприятий, организаций и...
Методические указания к лабораторной работе Определение горизонтальной составляющей iconМетодические указания к лабораторной работе Рязань 2003 удк 57(021)
Изучение процесса радиоактивного распада: Методические указания к лабораторной работе /Рязан гос радиотехн акад.; Сост.: А. П. Ефремов,...
Методические указания к лабораторной работе Определение горизонтальной составляющей iconМетодические указания к лабораторной работе Рязань 2004 удк 621. 396. 21
Спектральный анализ сигналов: Методические указания к лабораторной работе / В. В. Езерский, А. В. Егоров; Рязан гос радиотехн акад....
Методические указания к лабораторной работе Определение горизонтальной составляющей iconМетодические указания к лабораторной работе по курсу
Параметрическая оптимизация радиоэлектронных схем: методические указания к лабораторной работе по курсу Компьютерный анализ электронных...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org