宅家实验---地磁场的测量

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摘要:实验6一、实验目的地磁场的测量1.了解地球磁场及其分布特点2.了解磁力计的工作原理3.学习phyphox软件测量地磁场的方法二、实验仪器智能手机、phyphox软件、计算器三、实验原理1.地磁场的分布如图1所示，地球的磁场象一个条形磁体一样由地磁南极（物理N极）指向地磁北极。在磁极点处磁场和当地的水平面垂直，在赤道磁场和当地的水平面平行，所以在北半球磁场方向倾斜指向地面。用来衡量磁感应强度大小的单位是Tesla(特斯拉)或者Gauss(1Tesla=10000Gauss)。随着地理位置的不同，通常地磁场的强度是0.40.6Gauss。需要注意的是，磁北极和地理上的北极并不重合，现在他们之间约有5度左右的夹角。图1地磁场分布图地磁场是一个矢量，对于一个固定的地点来说，这个矢量可以被分解为两个与当地水平面平行的分量和一个与当地水平面垂直的分量。如果保持电子罗盘和当地的水平面平行，那么罗盘中磁力计的三个轴就和这三个分量对应起来，如图2所示。图2地磁场矢量分解示意图2、磁力计基本工作原理磁力计采用各向异性磁致电阻材料来检测空间中磁感应强度的大小。这种具有晶体结构的合金材料对外界的磁场很敏感，磁场的强弱变化会导致AMR自身电阻值发生变化。磁力计的基本原理就是通过合适的电路(惠斯通电桥)，将磁场的改变量以电压的形式表示出来。图3AMR材料示意图

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