Лабораторная «Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли»,
Физика в Санкт-Петербурге

Требуемые значения силы тока: 50,60,70,80,90,100,110,120, 130,140 (Все формулы и таблицы есть в примерном файле) Порядок выполнения работы 1. Установите ручку потенциометра R в крайнее положение, вращая её против часовой стрелки. 2. Включите источник тока кнопкой «ВКЛ/ВЫКЛ». 3. При крайнем левом положении переключателя S поверните ручку регулировки R так, чтобы магнитная стрелка отклонилась на произвольный угол ?' (точность измерений равна цене деления прибора). 4. Переводите переключатель S в крайнее правое положение при том же значении силы тока, измерьте угол отклонения стрелки ?'' в другую сторону. Переключатель S изменяет в цепи буссоли направление тока на противоположное. Это необходимо для нахождения среднеарифметического значения угла отклонения магнитной стрелки, так как всегда есть неточность в установлении витков тангенс-буссоли в плоскости магнитного меридиана. Измерения, проведённые по разные стороны от нулевого положения стрелки, позволяют исключить неточность в определении нулевого положения стрелки. 5. Провести измерения углов ?' и ?'' и значений силы тока не менее 10 раз в соответствии с пунктами 3 и 4, задавая различные значения силы тока. Результаты занести в таблицу 1. Порядок проведения расчетов 1. Найти среднее значение угла: (3) 2. Вычислить для каждого измерения и занести его значение в таблицу 1. 3. Построить график зависимости от силы тока I с учетом приборных погрешностей измерения откладываемых величин. 4. Формула напряженности магнитного поля (4) где число витков N = 30, радиус витков буссоли r = 0.125 м (измерялся линейкой с ценой деления 1 мм). 5. Формулу (4) преобразуем в зависимость (5) Выражение представляет собой тангенс угла наклона графика к оси абсцисс, который может быть найден из прямоугольного треугольника. Этот треугольник следует показать на графике, и с его помощью вычислить тангенс угла наклона графика к оси абсцисс. 6. Используя исходные и полученные значения величин, входящих в формулу (5), вычислите значение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли : . 7. Стандартная погрешность при определении параметра k в формуле (5), т.е. при определении наклона прямой, проходящей через начало координат, определяется по следующему правилу. «Рабочим» участком в этом случае является весь диапазон по оси x от нуля до последней точки. Его следует разбить на три части и самую левую – ближнюю к началу координат – часть во внимание не принимать. Затем, нужно провести через начало координат две прямые так, чтобы выше одной из них лежало 2/3 точек, а выше другой – 1/3. Различие в k между этими прямыми определяет ?k. Стандартная погрешность находится по формуле , где n – полное число точек на графике. 8. Для расчета стандартной погрешности напряженности магнитного поля земли используйте следующую формулу: (6) где – стандартная погрешность радиуса буссоли, которую принимаем равной приборной погрешности; – стандартная погрешность коэффициента k. 9. Конечный результат представляется в виде: 10. Оформите отчет, включая скриншоты любых трех опытов.