Порядок виконання роботи. 1 Записати в табл. 4.2.1 параметри лабораторної установки: – радіус тангенс-гальванометра, – похибку вимірювання радіуса тангенс-гальванометра

1 Записати в табл. 4.2.1 параметри лабораторної установки: – радіус тангенс-гальванометра, – похибку вимірювання радіуса тангенс-гальванометра, – кількість витків тангенс-гальванометра, – похибку приладу для вимірювання сили струму, – похибку вимірювання кута.

2 Зібрати установку за схемою, що зображена на рис. 4.2.1. За допомогою компаса виставити площину котушки тангенс-гальванометра так, щоб вона збігалася із площиною магнітного меридіана Землі. Після дозволу викладача увімкнути систему живлення установки.

3 За допомогою реостата встановити таку силу електричного струму, щоб кут відхилення магнітної стрілки був близьким до 45°. У цьому разі похибка вимірювання буде мінімальною. Виміряти кути відхилення стрілки вліво і вправо (для цього переключити перемикач П (рис. 4.2.1)). Виміряти силу електричного струму. Електричний струм в обох положеннях перемикача П має мати одне і те саме значення. Результати вимірювань записати у табл. 4.2.2.

Таблиця 4.2.1

Параметр	Значення

4 За допомогою реостата змінити силу струму. Провести вимірювання, аналогічні описаним у п. 2. Експерименти з різними стумами у тангенс-гальванометрі виконати п’ять разів. Результати вимірювань записати у табл. 4.2.2.

Таблиця 4.2.2

Номер досл. (i)

I, мA

Кути відхилення стрілки, °

, Тл

,Тл

βлів

βправ

βсер

5 Вимкнути систему живлення установки.

6 Для кожного досліду визначити , , за допомогою формули (4.2.3) обчислити горизонтальну складову магнітного поля Землі . Результати записати у табл. 4.2.2.

7 Використовуючи формулу

ΔB_0i , (4.2.4)

обчислити для кожного досліду похибку вимірювань горизонтальної складової магнітного поля Землі. Взяти до уваги, що у цій формулі кути та вимірюються у радіанах. Результат обчислень записати у табл. 4.2.2.

8 За результатами роботи зробити висновки, в яких навести результати вимірювань горизонтальної складової індукції магнітного поля Землі у вигляді для кожного досліду. З’ясувати, чи перекриваються довірчі інтервали горизонтальної складової індукції магнітного поля Землі для різних дослідів.

Контрольні питання[16]⁾

1 Магнітне поле. Дослід Ерстеда. Індукція магнітного поля – силова характеристика магнітного поля. Закон Ампера. Напрямок і модуль вектора індукції магнітного поля. Принцип суперпозиції.

2 Сила Лоренца. Рух зарядженої частинки в однорідному магнітному полі.

3 Закон Біо-Савара-Лапласа. Індукція магнітного поля, яке створене відрізком зі струмом. Індукція нескінченно довгого прямого провідника зі струмом.

4 Взаємодія двох нескінченно довгих паралельних провідників. Ампер – одиниця вимірювання сили струму.

5 Сила, що діє на контур із струмом в однорідному магнітному полі. Момент сил, що діють на контур із струмом у магнітному полі. Вимірювання індукції магнітного поля за допомогою контуру зі струмом.

6 Робота при переміщенні контуру зі струмом у магнітному полі.

7 Теорема Гауса для магнітного поля у вакуумі. Теорема про циркуляцію вектора магнітної індукції.

8 Магнітне поле тороїда. Магнітне поле нескінченного соленоїда.

9 За допомогою закону Біо-Савара-Лапласа одержати формулу для індукції магнітного поля в центрі колового витка зі струмом.

10 За допомогою закону Біо-Савара-Лапласа визначити індукцію магнітного поля у точці на осі колового витка (радіус витка ) зі струмом , що проходить через його центр перпендикулярно до площини витка. Відстань від точки до центра витка – .

11 Зобразити схему експериментальної установки та пояснити принцип її роботи.

12 Викласти послідовність виконання лабораторної роботи.

13 Пояснити принцип дії тангенс-гальванометра.

14 Довести розрахункову формулу (4.2.3) до цієї лабораторної роботи.

15 Пояснити, як ви обчислюєте похибки у цій лабораторній роботі?

4.3 Лабораторна робота
«Визначення питомого заряду електрона за допомогою магнетрона»

Мета роботи: експериментально визначити питомий заряд електрона.

Обладнання: 1) стенд з електронною лампою; 2) соленоїд; 3) амперметр; 4) вольтметр; 5) універсальне джерело живлення.