Изучение магнитного поля Земли

1.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 31
ИЗУЧЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: измерение горизонтальной составляющей вектора
индукции магнитного поля Земли; изучение устройства и принципа действия
тангенс-гальванометра.
ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: тангенс-гальванометр, переключатель, амперметр, источник тока (батарея элементов), ключ, соединительные
провода.
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ
Все постоянные магниты, к которым относятся и магнитные стрелки,
обладают
двумя
разноимёнными
полюсами:
северным
и
южным.
Одноимённые полюсы взаимно отталкиваются, а разноимённые полюсы
взаимно притягиваются. Помещая магнитные стрелки в различные точки
Земли, можно сделать вывод о существовании магнитного поля Земли.
Магнитные полюсы Земного шара не совпадают с географическими
полюсами: рядом с северным географическим полюсом находится южный
магнитный полюс и наоборот. Это магнитное поле создаётся довольно
устойчивыми вихревыми электрическими токами, протекающими внутри
земного шара. Силовой характеристикой магнитного поля является вектор
⃗ . Величина и направление вектора магнитной индукции
магнитной индукции В
могут быть установлены с помощью витка с током (пробного контура).
Магнитный момент p
⃗ m витка с током определяется как произведение
тока Ι, текущего в витке, на площадь S этого витка:
⃗ m= ΙSn
p
⃗,
(1)
где n
⃗ - единичный вектор нормали к плоскости контура. Направление n
⃗ иp
⃗m
определяется правилом правого винта: если вращать правый винт по
3

2.

направлению тока, то поступательное движение винта укажет направление
магнитного момента (рис.1).
На плоский замкнутый контур с током, помещённый в магнитное поле,
⃗⃗⃗ , модуль которого равен: M = pm B sin α, где α - угол
действует момент сил M
⃗ . Из этой формулы следует: модуль вектора
между векторами