Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Zapisz jako PDF Udostępnij materiał
Informacja do ćwiczeń 1 - 4

Kilka zadań w poniższym tekście odnosi się do metody tzw. busoli stycznych, którą tu pokrótce opiszemy. Zacznijmy od Rys. 1., na którym pokazano busolę stycznych. Na przyrząd składa się płaskie uzwojenie kołowe, w centrum którego znajduje się igła magnetyczna ustawiona na tle kątomierza, mogąca obracać się w płaszczyźnie poziomej.

RYK7y40m6p47Z
Rys. 1. Busola stycznych.

Początkowo w uzwojeniu busoli prąd nie płynie. Obracamy przewodnik kołowy, tak aby igła i okrąg leżały w tej samej płaszczyźnie (Rys. 2. b.). Początkowo igła magnetyczna będzie na skali kątomierza ustawiona „na zero”.

Po włączeniu prądu igła obróci się o pewien kąt , który odczytujemy (Rys. 2. b.). Wartości wektorów indukcji magnetycznej: składowej ziemskiego pola i pola wytworzonego przez przewodnik kołowy spełniają relację: .

RQE6k8sJsvq5x
Rys. 2. Widok „z góry” na uzwojenie busoli (opis w tekście).
R1KrxnFqf0Vz5
Ćwiczenie 1
Wybierz odpowiednie uzupełnienie zdania. Kierunek ustawienia igły magnetycznej jest taki, że jej biegun N / S pokazuje zwrot linii pola magnetycznego, w którym igła się znajduje.
RGYBBnQiI5hFL
Ćwiczenie 2
Jeżeli promień uzwojenia busoli stycznych zwiększymy dwa razy, nie zmieniając przy tym natężenia prądu w tym uzwojeniu, to kąt α wychylenia igły magnetycznej zmieni się w taki sposób, że tangens tego kąta 1. zmaleje czterokrotnie, 2. wzrośnie dwukrotnie, 3. zmaleje dwukrotnie, 4. wzrośnie czterokrotnie, 5. nie zmieni się.
Ćwiczenie 3
RgUjKHrHn5D4r
Busola stycznych daje wychylenie igły α = 30° od kierunku linii ziemskiego pola magnetycznego. Oblicz, iIe będzie wynosił kąt odchylenia igły magnetycznej, jeśli zastosujemy 5 zwojów a nie jeden. Pozostałe parametry kołowego przewodnika (lr) pozostają bez zmian. Zapisz wynik z dokładnością do stopnia. Odp.: α’ = Tu uzupełnij°.
Ćwiczenie 4

Zaprojektuj eksperyment z użyciem busoli stycznych pozwalający wyznaczyć wartość indukcji poziomej składowej ziemskiego pola magnetycznego.

uzupełnij treść
Ćwiczenie 5
ROHQniLMh9X20
R1efGnyKbeRGf
Wybierz poprawną odpowiedź. Poniżej prostoliniowego przewodnika w odległości 4 cm od niego znajduje się równolegle do niego ustawiona igła magnetyczna. Gdy w przewodniku będzie płynął prąd o natężeniu 5 A, jak pokazano to na rysunku, to igła odchyli się w stosunku do przewodnika biegunem N w prawą / lewą stronę o kąt 28°. Przyjmij wartość składowej poziomej ziemskiego pola magnetycznego dla naszej szerokości geograficznej Bz = 4,7 · 10-5 T.
Ćwiczenie 6

Punkt A znajduje się pomiędzy dwoma prostoliniowymi i równoległymi do siebie przewodnikami, w których płyną prądy o tych samych natężeniach (zob. rysunek poniżej). Odległość punktu A od obu przewodników jest identyczna. Jak zachowa się igła magnetyczna, mogąca obracać się w płaszczyźnie prostopadłej do rysunku ustawiona w punkcie A. Przewodniki są tak usytuowane w przestrzeni, że linie ziemskiego pola magnetycznego są równoległe obydwu przewodów z prądem.

ReBqhYMouY3DU
uzupełnij treść
Ćwiczenie 7
Rjdwn7Y6FiWp5
RV3jzbuXtBuOl
W jaki sposób ustawi się igła magnetyczna o możliwości obrotu w płaszczyźnie prostopadłej do rysunku, umieszczona w punkcie A (zobacz rysunek)? Pole magnetyczne jest wytwarzane przez przewodniki z prądem – kołowy i prostoliniowy, w których prądy płyną tak, jak zaznaczono to na rysunku. Przyjmij upraszczające założenie, że ziemskie pole magnetyczne jest tak słabe, że możemy jego wpływ na zachowanie igły pominąć. Wybierz poprawną odpowiedź. Igła magnetyczna ustawi się biegunem N / S w naszą stronę.
Ćwiczenie 8
RyRMo6Yjk3ioY
zadanie interaktywne