WTiICh Instytut Matematyki i Fizyki ATR w Bydgoszczy |
||
LABORATORIUM FIZYCZNE |
||
Jakub Kostrzewski |
III / b |
|
imię i nazwisko |
semestr / grupa |
data |
SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR : 26 |
SPRAWDZONO : |
|
Wyznaczanie składowej poziomej natężenia ziemskiego pola magnetycznego. |
|
|
|
OCENA |
PODPIS |
Teoria
Na powierzchni Ziemi istnieje pole magnetyczne, którego rozkład jest określony w głównej mierze położeniem biegunów magnetycznych, które różnią się wyraźnie położeniem od biegunów geograficznych. Linie sił pola magnetycznego nie są równoległe ani do południków geograficznych ani do powierzchni Ziemi.
Magnetyczne własności materii są wynikiem zjawisk zachodzących wewnątrz atomów, a także oddziaływania atomów między sobą. Moment magnetyczny wytworzony przez pojedynczy elektron, krążący wokół jądra atomowego, jest związany z ruchem orbitalnym oraz ze spinem elektronu. Ciała, których atomy posiadają moment magnetyczny różny od zera, nazywamy ferromagnetykami. Własność taką wykazują pierwiastki Fe, Co, Ni, Gd i inne, które znajdują się w stanie płynnym w jądrze Ziemi. W tych metalach i ich związkach występuje specjalna postać oddziaływania, która sprzęga ze sobą momenty magnetyczne atomów w sposób sztywno-równoległy. Dipole magnetyczne w ferromagnetykach występują w postaci domen tj. obszarów, w których atomowe momenty magnetyczne są ustawione względem siebie równolegle, niezależnie od warunków zewnętrznych.
Pole magnetyczne na Ziemi spowodowane jest również szczątkowym promieniowaniem, jakie dochodzi do nas z Kosmosu.
Zasada pomiaru
Przyrządem umożliwiającym wyznaczanie składowej poziomej natężenia pola magnetycznego Ziemi jest busola stycznych. Składa się ona z n kolistych uzwojeń o promieniu r, przez które płynie prąd o natężeniu I. Po środku busoli umieszczona jest igła magnetyczna poruszająca się w płaszczyźnie poziomej. Na igłę działa więc tylko składowa pozioma. Pomiar zaczynamy od połączenia układu według schematu. Następnie ustawiamy busolę w ten sposób, aby igła wskazywała kierunek północ. Podłączamy układ do napięcia i suwakiem oporowym ustawiamy takie natężenie na amperomierzu, które będzie odpowiadało wychylenie igły o kąt π/4 w jedną stronę bądź drugą w zależności, w jakim kierunku płynie prąd przez zwojnicę.