Вимірювач магнітного поля. Креслення, опис

ДИТЯЧА НАУКОВА ЛАБОРАТОРІЯ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Дитяча наукова лабораторія

Вимірювач магнітного поля. Дитяча наукова лабораторія

Дитяча наукова лабораторія

Хто не бачив, як магнітна стрілка компаса, хитнувшись кілька разів з боку на бік, встановлюється таким чином, що її кінці точно вказують магнітні полюси? Це магнітне поле Землі змушує її вишиковуватися вздовж своїх силових ліній, вказуючи цим напрям. Однак точний кількісний вимір земного магнітного поля і сьогодні малодоступний. На спеціальних судах, зроблених з матеріалів, що ненамагнічуються, вчені відпливають у відкритий океан - туди, де магнітне поле Землі найменше спотворене навколишніми металевими предметами або природними покладами руди, щоб провести точні вимірювання. І все ж таки приблизне визначення значення напруженості земного магнітного поля можна виконати прямо на уроці, не виходячи з класу. Для цього потрібно зробити прилад, який сконструювали хлопці зі школи №7 міста Вільнюса.

(Натисніть для збільшення)

Прилад досить простий (див. рисунок). На легкій рамці з алюмінію розміром 12,0x16,0 мм, встановленій на осі з малим тертям (просто на двох голках), намотано n=100 витків ізольованого дроту діаметром 0,1 мм. Кінці обмотки припаяні до двох скоб, закріплених на рамці та ізольованих від неї. До цих же скоб припаяні початки спіральних

пружинок. До рамки жорстко прикріплена стрілка, що показує на шкалі з розподілами в градусах кут відхилення рамки від початкового положення рівноваги. Кінець верхньої пружинки припаяний до повідця коректора, який може обертатися навколо осі, встановленій у скобі. Скоба прикріплена до шкали з оргскла із градусними поділами. При повороті коректора закручується або розкручується пружинка, завдяки чому повертається рамка зі стрілкою, що дозволяє встановити стрілку на нуль кута відліку. Для пристрою виготовляється коробка з оргскла або інших матеріалів, у яких магнітна проникність близька до одиниці.

Перед початком вимірювань необхідно встановити кількісний зв'язок між моментом сил щодо осі рамки та кутом її повороту. Для цього прилад встановлюють так, щоб стрілка та вісь рамки були в горизонтальному положенні. На деякій відстані від осі, наприклад 10 мм, на стрілку вішають маленький вантаж, наприклад кільце з дроту вагою в 0,01 г. Крутний момент виявиться рівним:

M = F * L = 0,000098 Н * 0,01 м = 9,8 * 10^-7 н*м. Нехай стрілка повернулася на кут A=40°. Тоді коефіцієнт пропорційності між моментом сил і кутом повороту дорівнюватиме:

K = М / A = (9,8 * 10^-7н * м) / (40 град) = 2,45 * 10^-8 н*м/град

Для роботи з магнітним полем необхідно зібрати наступну електричну схему (див. рисунок). Послідовно з приладом з'єднайте міліамперметр, високоомний реостат, вимикач та батарею від кишенькового ліхтаря. Визначте заздалегідь компасом напрямок силових ліній магнітного поля і тримайте прилад протягом усього досвіду так, щоб рамка була ним паралельна. Увімкніть струм 30 мА. Як відомо зі шкільного курсу фізики, момент сил обертання М, що діє на рамку зі струмом I і площею S, дорівнює: М = В * I * S, де - магнітна індукція. Нехай відхилення рамки становило 4°. При цьому М = К * 4 ° = 2,45 * 10^-8 н * м / град * 4 град = 9,8 * 10^-8 н*м.

Звідси отримаємо величину магнітної індукції:

B = M / (I * S * n) = (9,8 * 10^-8н*м)/(0,03а*1,92*10^-4м²* 100) = 1,7 * 10^-4тл.

Шкалу приладу можна проградуювати у теслах. Приладом можна вимірювати магнітну індукцію не тільки земного поля, але також полів постійних магнітів, провідників та котушок зі струмом,

Автор: Г.Грігенас

Рекомендуємо цікаві статті розділу Дитяча наукова лабораторія:

▪ Фізика крижаного кубика

▪ Найпростіший барометр

▪ Саморобний ксерокс

Дивіться інші статті розділу Дитяча наукова лабораторія.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Основний фактор ризику ігроманії 07.05.2024

Комп'ютерні ігри стають все більш популярним видом розваг серед підлітків, але супутній ризик ігрової залежності залишається значною проблемою. Американські вчені провели дослідження, щоб визначити основні фактори, що сприяють виникненню цієї залежності, та запропонувати рекомендації щодо її запобігання. Протягом шести років 385 підлітків були піддані спостереженню, щоб з'ясувати, які фактори можуть привертати до ігрової залежності. Результати показали, що 90% учасників дослідження не схильні до ризику залежності, у той час як 10% стали ігроманами. Виявилося, що ключовим фактором у появі ігрової залежності є низький рівень соціальної поведінки. Підлітки з низьким рівнем просоціальної поведінки не виявляють інтересу до допомоги та підтримки оточуючих, що може призвести до втрати контакту з реальним світом та поглиблення залежності від віртуальної реальності, запропонованої комп'ютерними іграми. На основі цих результатів вчені ...>>

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Випадкова новина з Архіву

До розшифрування людського геному 20.02.2000

Наприкінці минулого року біологи, які працюють у різних країнах світу над прочитанням всього "тексту" спадкової інформації людини, відзначили дві важливі події.

Сімнадцятого листопада було прочитано перший мільярд "літер" - нуклеотидів, якими записується спадкова інформація. Мільярдною виявилася літера G, тобто гуанін. На досягнення цієї віхи пішло десять років посиленої роботи у різних країнах світу, зокрема й у Росії. Залишилося ще два мільярди, але, оскільки темпи досліджень все збільшуються, весь геном людини буде прочитаний через два-три роки.

На початку грудня завершено повне розшифрування 22-ї хромосоми людини, в ній близько 800 генів та 33,5 мільйона нуклеотидів. Залишилося прочитати ще 23 хромосоми.

Інші цікаві новини:

▪ Механічна клавіатура K70 RGB Pro

▪ Полімер змінює колір при механічному впливі

▪ Захищений учнівський планшет Panasonic E3

▪ До вечора мозок зменшується

▪ Універсальний програматор MPLAB PM3

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Побутова електроніка. Добірка статей

▪ стаття Мата Харі. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке Зодіак? Детальна відповідь

▪ стаття Загальні відомості про атмосферу. Поради туристу

▪ стаття Антени бокового кріплення для транкових систем Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Мотузка залишилася цілою. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт