Laboratorieøvelse – Magnetfeltet i spoler og Jordens magnetfelt
Fysik A
Formålet med øvelsen er at
A. Studere B-feltet i en flad spole.
B. Bestemme størrelsen af Jordens magnetfelt i DK.
Øvelse A: Magnetfeltet i en flad spole
-feltet i centrum af en flad spole er givet ved
hvor er spolens radius.
Der ønskes en undersøgelse af denne formel. Til forsøget har du til rådighed en spole med at variabelt antal
vindinger og fast radius. Desuden Labquest og teslameter samt almindeligt laboratorieudstyr.
Du skal selv udvælge det synes er relevant i databehandlingen, men det er vigtigt at du også gør rede for
forsøgets udførelse.
Øvelse B: Jordens magnetfelt
Jordens samlede magnetfeltfelt er sammensat af en vandret og en lodret komposant. Vi starter med at
måle jordfeltets vandrette komposant, . Det gøres ved at sammenligne med et kendt magnetfelt,
frembragt med en såkaldt Tangensboussole. Til det formål forsynes den flade spole fra forsøg A med et
kompas i centrum, og vola, så har vi en tangensboussole.
Sendes en strøm i gennem spolen vil kompasnålen (bevægelig i vandret
plan) orientere sig langs resultanten af de to felter
og
. Ved
at opstille tangensboussolen i det magnetiske meridianplan (lodret mnordmsyd) bliver de to felter vinkelrette på hinanden. Da kan Bv findes ved
simpel trekantsberegning (se figuren) idet
( )
Forsøget
Lav opstillingen på figuren for neden. Modstanden bruges til at begrænse strømmen. Afstanden
mellem tangensboussolen og de øvrige apparater skal være ca. 2m. Meridianplanen findes ved at
kompasnålen ligger i spolens plan.
Gunnar Gunnarsson, juli 2012
Side 1 af 2
Laboratorieøvelse – Magnetfeltet i spoler og Jordens magnetfelt
Fysik A
Brug indgangen for 2 vindinger, og varier strømstyrken mellem 0 og 2 A. Noter ved hver måling
vinkeludslaget på kompasnålen. Vend strømretningen, og gentag.
Mål til sidst den vinkel Jordens magnetfelt danner med lodret, med en såkaldt inklinationsnål.
Databehandling
1.
2.
3.
4.
Beregn spolens magnetfelt for samtlige målinger
( ) og find herved
Afbild som funktion af
Brug målingen af inklinationsvinklen til at bestemme størrelsen af
Sammenlign med en værdi fra Databogen g kommenter.
i DK.
Gunnar Gunnarsson, juli 2012
Side 2 af 2