Условие задачи
По длинному соленоиду, имеющему 3000 витков на единицу длины, течет ток 0,15 А. Ось соленоида установлена горизонтально в плоскости магнитного меридиана. Период колебаний маленькой магнитной стрелки, помещенной на упругом подвесе внутри соленоида вдоль его оси равен 0,2 с. Если ток в соленоиде отключить, то период колебаний стрелки станет равным 0,4 с. Определите по этим данным горизонтальную составляющую индукции магнитного поля Земли.
Ответ
Дано:
n=3000 м-1;
I=0,15 А;
T1=0,2 с;
T2=0,4 с.
Найти: B2.
Собственная магнитная индукция соленоида с током равна
B=0 nI, (1)
где 0=4∙10-7 Гн/м магнитная постоянная.
Полная магнитная индукция внутри соленоида до отключения тока равна сумме магнитной индукции Земли и соленоида (1):
B_1=B_2+B=B_2+_0 nI. (2)
Со стороны магнитного поля на стрелку с магнитным моментом p действует вращающий момент
M1,2=-pB1,2 sin-pB1,2 , (3)
где малый угол отклонения стрелки от горизонтального направления.
Уравнение моментов:
(4)
