(四)基于Phyphox的地磁场测量

实验目的

        1.了解地磁场分布,并研究地磁场的测量方法;

        2.利用手机作为磁力计测量地磁场水平分量、垂直分量和磁倾角;

        3.(选作)自主设计实验,测量家用大功率电器启动的瞬间冲击对地磁场结果的影响。

实验仪器

        装有 “Phyphox”软件的智能手机、自制12刻度圆盘

实验原理

        地球及其周围空间存在着地磁场,其主要部分是一个磁偶极场,地心 磁偶极子轴线与地球表面的两个交点称为地磁极,如图所示。在地球表面 任一点观测时,使磁针水平轴与当地磁子午线垂直,这时磁针N极所指方 向即为地磁场强度方向,它与水平面的夹角即为当地的磁倾角。利用手机作为磁力计可进行地磁场的测量。

(四)基于Phyphox的地磁场测量_第1张图片(四)基于Phyphox的地磁场测量_第2张图片

实验步骤

        1.自制一个12等份的方向刻度盘;

        2.保持手机水平,从0°开始顺时针旋转手机,每30°记录一次数据,需 要记录的项目有角度、磁力计x轴、y轴、z轴和“绝对值”项;

        3.验证各角度下磁力计x轴、y轴数据的模(地磁场水平分量)是否相同;

        4.根据测量数据,确定当地磁感应强度大小及地磁倾角,并与当地参考值比较。

数据处理:

        (四)基于Phyphox的地磁场测量_第3张图片

(四)基于Phyphox的地磁场测量_第4张图片

(四)基于Phyphox的地磁场测量_第5张图片

实验结论

        通过实验数据可知,各个角度下,磁力计x轴、y轴数据的模(地磁场水平分量)各不相同,磁感应强度大小、磁倾角也各不相同。

        周围环境中存在的其他磁场有可能造成实验误差。

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