電磁感應：測量地球的磁場

描述

P3.4.6.2 使用旋轉感應線圈和CASSY測量地球的磁場

當一個具有N匝和半徑$R$的圓形感應線圈繞其直徑軸在均勻磁場$B$中旋轉時，該線圈內的磁通量為：

\(\Phi (t)= N \cdot \pi \cdot R^2 \cdot n(t) \cdot B\)

 

如果角速度ω 是恆定的，我們可以說：

\(\Phi (t)= N \cdot \pi \cdot R^2 \cdot B \cdot \cos(\omega t)\)

 

其中B⊥​ 是垂直於旋轉軸的有效磁場分量。我們可以從感應電壓的幅度來確定磁場。

\(U_0 = N \cdot \pi \cdot R^2 \cdot B \cdot \omega\)

 

為了達到最大的測量精度，我們需要使用盡可能大的線圈。

 

在實驗P3.4.6.2中，使用基於計算機的Mobile-CASSY測量系統測量地球磁場中誘導的電壓信號U(t)U(t)U(t)，並將其存儲或通過無線方式傳輸。根據記錄的信號的幅度和頻率，可以計算地球磁場的水平分量。