Измеритель магнитного поля. Чертеж, описание

ДЕТСКАЯ НАУЧНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ
Бесплатная библиотека / Справочник / Детская научная лаборатория

Измеритель магнитного поля. Детская научная лаборатория

Детская научная лаборатория

Справочник / Детская научная лаборатория

Кто не видел, как магнитная стрелка компаса, качнувшись несколько раз из стороны в сторону, устанавливается таким образом, что ее концы точно указывают магнитные полюса? Это магнитное поле Земли заставляет ее выстраиваться вдоль своих силовых линий, указывая тем самым их направление. Однако точное количественное измерение земного магнитного поля и но сей день малодоступно. На специальных судах, сделанных из ненамагничивающихся материалов, ученые отплывают в открытый океан - туда, где магнитное поле Земли меньше всего искажено окружающими металлическими предметами или природными залежами руды, чтобы провести точные измерения. И все же приблизительное определение значения напряженности земного магнитного поля можно выполнить прямо на уроке, не выходя из класса. Для этого нужно сделать прибор, который сконструировали ребята из школы № 7 города Вильнюса.

(нажмите для увеличения)

Прибор довольно прост (см. рисунок). На легкой рамке из алюминия размером 12,0x16,0 мм, установленной на оси с малым трением (попросту на двух иголках), намотано n=100 витков изолированного провода диаметром 0,1 мм. Концы обмотки припаяны к двум скобам, закрепленным на рамке и изолированным от нее. К этим же скобам припаяны начала спиральных

пружинок. К рамке жестко прикреплена стрелка, показывающая на шкале с делениями в градусах угол отклонения рамки от первоначального положения равновесия. Конец верхней пружинки припаян к поводку корректора, который может вращаться вокруг оси, установленной в скобе. Скоба прикреплена к шкале из оргстекла с градусными делениями. При повороте корректора закручивается или раскручивается пружинка, благодаря чему поворачивается рамка со стрелкой, что позволяет установить стрелку на ноль угла отсчета. Для прибора изготавливается коробка из оргстекла или других материалов, у которых магнитная проницаемость близка к единице.

Перед началом измерений необходимо установить количественную связь между моментом сил относительно оси рамки и углом ее поворота. Для этого прибор устанавливают так, чтобы стрелка и ось рамки были в горизонтальном положении. На некотором расстоянии от оси, например 10 мм, на стрелку вешают маленький груз, например колечко из проволоки весом в 0,01 г. Крутящий момент окажется равным:

M=F*L=0,000098 Н*0,01 м=9,8*10^-7 н*м. Пусть стрелка при этом повернулась на угол A=40°. Тогда коэффициент пропорциональности между моментом сил и углом поворота будет равен:

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

Для работы с магнитным полем необходимо собрать следующую электрическую схему (см. рисунок). Последовательно с прибором соедините миллиамперметр, высокоомный реостат, выключатель и батарею от карманного фонаря. Определите заранее компасом направление силовых линий магнитного поля и держите прибор в течение всего опыта так, чтобы рамка была параллельна им. Включите ток 30 мА. Как известно из школьного курса физики, момент сил вращения М, действующий на рамку с током I и площадью S, равен: М = В*I*S, где В - магнитная индукция. Пусть отклонение рамки составило 4°. При этом М=К*4°=2,45*10^-8 н*м/град * 4 град=9,8*10^-8 н*м.

Отсюда получим величину магнитной индукции:

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

Шкалу прибора можно проградуировать в теслах. Прибором можно измерять магнитную индукцию не только земного поля, но также полей постоянных магнитов, проводников и катушек с током,

Автор: Г.Григенас

Рекомендуем интересные статьи раздела Детская научная лаборатория:

▪ О Луне, ртути и землетрясениях

▪ Дальномер

▪ Микроскопы Левенгука

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива

Компьютерные мышки смогут определять эмоциональный стресс 30.04.2016

Японская компания Alps Electric представила миниатюрный датчик определения уровня гемоглобина в крови и степени насыщения его кислородом. Анализ этих параметров крови может предупредить ряд заболеваний и ухудшение состояния здоровья человека. Что важно, анализ проводится без взятия проб крови - дистанционным методом спектроскопии. Это открывает новым датчикам путь в носимую электронику типа смартфонов, фитнес-браслетов или умных часов.

Датчик Alps Electric встроен в манипулятор типа мышь. Датчик расположен под большим пальцем руки и постоянно отслеживает уровень гемоглобина и насыщение его кислородом. Для этого используется два светодиодных лазера в ближнем инфракрасном диапазоне, но с разной длиной волны. Один лазер определяет уровень гемоглобина, насыщенного кислородом (оксигемоглобин), а второй без кислорода (дезоксигемоглобин).

Кроме этого в мышь встроены датчики температуры и влажности окружающей среды (а еще нужен измеритель уровня углекислого газа в воздухе - это важный параметр, влияющий на работоспособность человека). Комбинация показаний выводится на дисплей обычного компьютера и позволяет изучить историю изменений состояния здоровья пользователя. Это проще и действеннее, чем специально проводить исследования, на которые себя еще нужно заставить.

Apple CareKit - одна из возможных реализаций слежения за показателями здоровья пользователя с помощью смартфона.

В течение этого года данная разработка компании Alps Electric будет доводиться до ума. С весны следующего года компания обещает начать рассылку образцов датчиков для анализа гемоглобина всем заинтересованным клиентам. Следует ожидать, что в коммерческих продуктах разработка появится ближе к концу 2017 года или в 2018 году.

Другие интересные новости:

▪ Божественному ветру помогли халтурщики-корабелы

▪ Скорость Thunderbolt от Intel достигнет 20 Гбит/с

▪ Организм человека содержит 30 триллионов клеток

▪ Алмаз размером с планету

▪ Озоновый слой восстанавливается

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телефония. Подборка статей

▪ статья Гражданское право. Общая часть. Шпаргалка

▪ статья Кому была первоначально посвящена Александровская колонна в Петербурге? Подробный ответ

▪ статья Обслуживание молочных насосов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Усилитель-преобразователь сигналов ЭСЛ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Внезапное появление букета цветов. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте