Описание установки и метода

Установка, схема которой приведена на рис. 2, состоит из следующих последовательно соединённых элементов:

- источника постоянного тока GB,

- выключателя SA,

- реостата для изменения силы тока в цепи R1,

- амперметра РА,

- тангенс-гальванометра РН – прибора, предназначенного для измерения напряжённости магнитного поля в центре кругового тока.

Рисунок 2 - Принципиальная схема установки

На рис. 3 показан вид сверху на тангенс-гальванометр. Он представляет собой плоскую короткую вертикальную катушку радиусом R с числом витков N, в центре которой на вертикальном острие расположена короткая магнитная стрелка NS, способная вращаться в горизонтальной плоскости.

В исходном состоянии, когда тока в цепи нет, катушку надо расположить так, чтобы горизонтальная составляющая вектора напряжённости магнитного поля лаборатории лежала в её плоскости. Для этого катушку без тока поворачивают так, чтобы стрелка одним из концов была направлена на нулевое деление круговой шкалы, жёстко связанной с катушкой. При пропускании тока возникает собственное магнитное поле катушки, вектор напряжённости которого перпендикулярен плоскости витков и, тем самым, вектору . Стрелка повернётся на угол φ и установится вдоль вектора напряжённости результирующего поля . Из рис. 2 видно, что

. (7)

Из формул (6) и (7) вытекает, что, если закон Био-Савара-Лапласа справедлив, то тангенс угла отклонения стрелки прямо пропорционален силе тока:

. (8)

Отсюда же следует формула для определения напряжённости магнитного поля лаборатории:

. (9)