#08090

Tangensboussolen

Tips

Øvelsens formål

At eftervise formlen for magnetfeltet i en flad spole .

At bestemme den vandrette komposant af jordens magnetfelt.

Forsøgsopstilling

Til forsøget benyttes en tangensboussole (boussole betyder kompas). Den består af et system af koncentriske ledere i en lodret plan.

Man kan variere radius ved at tilslutte strømmen til den sorte bøsning i midten (se figuren herunder) og en af bøsningerne til venstre. Man kan variere vindingstallet ved at tilslutte strømmen til den sorte bøsning i midten og en af bøsningerne til højre.


Forsøgets udførelse

Tangensboussolen opstilles i det magnetiske meridianplan i god afstand fra jerngenstande. Kompasnålen angiver så retningen af jordens magnetiske induktion Bv.

Sendes en strøm I gennem spolen, skabes et magnetisk felt Bspole, og kompasnålen vil indstille sig så den peger i det resulterende felts retning.

Det ses af figuren, at drejningsvinklen a er bestemt ved , hvoraf

.

Da den vandrette komposant af jordens magnetfelt Bv, er konstant, kan formlen for den magnetiske induktion i spolen eftervises ved at vise, at der er proportionalitet mellem

tan(a) og .

Denne eftervisning af proportionalitet sker ved successivt at variere størrelserne r, N og I, (én af gangen!).

Der er naturligvis en usikkerhed på opstillingen i det magnetiske meridianplan. Derfor vendes strømmen ved samtlige målinger, så nålen slår ud til både øst og vest. og a = aø + av.1. N = 1 vinding, I = 1 ampere, variér r

Lav selv et skema.

2. r = 16 cm, I = 1 ampere, variér N

Lav selv et skema.

3. r = 16 cm, N = 10, varier I (fra ca. 0,5 A til højst 3 A)

Lav selv et skema.

Formål 2, at bestemme Bv kræver ikke ekstra målinger.

Rapporten skal indeholde:

Der kræves en nøje redegørelse for, hvad hver af de 3 måleserier viser, samt en redegørelse for, hvad måleserierne tilsammen viser.

Andet formål:

Den vandrette komposant af jordens magnetiske induktion udregnes vha. forsøgsresultaterne fra forsøg 3, idet Bv udregnes for hvert enkelt forsøg. Beregn middelværdien Bm og spredningen s.

Ifølge databogen er jordens magnetiske induktion i Danmark (56,5° nordlig bredde) givet ved: Bvandret =17,7 mT og Blodret = 46,5 mT.

Ligger Bv i intervallet [Bm - s; Bm + s] ?

Vurder iøvrigt resultaterne.

Retur til sidens top