Лабораторная работа № 2-10

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2–10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ВЕКТОРА ИНДУКЦИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ

Приборы и принадлежности: тангенс-гальванометр, амперметр, ключ, реостат, двойной переключатель, выпрямитель.

Цель работы: изучить магнитное поле Земли; определить горизонтальную составляющую вектора индукции магнитного поля Земли.

1. Краткая теория

Как известно, Земля обладает магнитным полем. Магнитное поле Земли, искривляющее траекторию заряженных частиц, предохраняет ее от "солнечного ветра" - мощного потока заряженных частиц, испускаемых Солнцем.

В любой точке пространства, окружающего Землю, и на ее поверхности обнаруживается действие магнитного поля. Магнитное поле в среде удобно изображать графически посредством линий, т.е. линии, в каждой точке которых касательная совпадает с вектором магнитной индукции В. Как и любой вектор, вектор индукции магнитного поля Земли В_з можно представить в виде суммы двух векторов - его горизонтальной и вертикальной составляющих. Число линий индукции, пронизывающих воображаемую площадку в 1 м², перпендикулярную полю, должно равняться величине магнитной индукции на этой площадке. Силовые линии магнитного поля Земли (вектора магнитной индукции В_земли), изображены на рис.35.

Если поместить в магнитное поле Земли легкую магнитную стрелку, которая может поворачиваться только вокруг вертикальной оси, то она под действием горизонтальной составляющей поля, отклониться на некоторый угол. Если подвесить магнитную стрелку NS на нити L (рис.36) так, чтобы точка подвеса совпадала с центром тяжести стрелки, то стрелка установиться по направлению касательной к силовой линии магнитного поля Земли.

Следует иметь в виду, что магнитные полюса Земли не совпадают с ее географическими полюсами. Географические полюса Земли определяются ее осью вращения, тогда как магнитные полюса Земли - это две точки на ее поверхности, в которых В_з - вертикально. В связи с этим плоскость магнитного меридиана не совпадает с плоскостью географического меридиана. Под плоскостью магнитного меридиана, в какой-нибудь точке на земной поверхности, понимают плоскость, проходящую через эту точку и магнитные полюса Земли. Механическое действие вертикальной составляющей поля будет уравновешиваться реакцией опоры и нас в дальнейшем интересовать не будет.