קבוצת תלמידים ערכה מדידות למציאת הרכיב האופקי B_E∥ של השדה המגנטי הארצי באזור מגוריהם.

קבעו אם כיוון הזרם, I_1, הזורם בתיל 1, הוא לתוך הדף או החוצה מן הדף. נמקו את קביעתכם.

פתחו ביטוי ל-tan α כפונקציה של המרחק x ושל הפרמטרים B_E∥, I_1, μ_0.

התלמידים העבירו בתיל זרם שעוצמתו I_1=8A ושינו את המרחק x בין המצפן לבין התיל כמה פעמים. בכל פעם הם מדדו את זווית הסטייה α וחישבו את tan α. תוצאות המדידות והחישובים מוצגות בטבלה שלפניכם. [טבלה] x(m): 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30 α°: 29, 20, 16, 13, 9 tan α: 0.55, 0.36, 0.29, 0.23, 0.16 כדי לחשב את B_E∥ סרטטו התלמידים גרף של tan α כפונקצייה של משתנה חדש כך שהתקבל גרף שהוא ליניארי.

סעיף ג. קבעו מהו המשתנה החדש, ומה הן היחידות שלו. העתיקו מן הטבלה למחברתכם את השורה של tan α, הוסיפו מתחתיה שורה, ורשמו בה את הערכים והיחידות של המשתנה החדש.

(1) סרטטו במחברתכם דיאגרמת פיזור (נקודות במערכת צירים) של tan α, כפונקצייה של המשתנה החדש. (2) הוסיפו לדיאגרמת הפיזור את הישר המתאים לה ביותר (קו מגמה).

חשבו את B_E∥.

התלמידים מתחו עוד תיל מוליך ישר וארוך ניצב למישור השולחן, תיל 2. הם הציבו את המצפן על הקו הישר המחבר בין שני התילים, במרחק שווה משני התילים. התלמידים העבירו בתיל 1 זרם שעוצמתו I_1=5A. כאשר בתיל 2 לא עבר זרם, סטתה מחט המצפן מן הציר דרום-צפון בזווית α נגד כיוון השעון (ראו תרשים 2א, במבט מלמעלה). כאשר בתיל 2 עבר זרם I_2 שעוצמתו, סטתה מחט המצפן באותה זווית α עם כיוון השעון (ראו תרשים 2ב, במבט מלמעלה).

סעיף ו. קבעו מהו כיוון הזרם בתיל 2, ומהי עוצמתו I_2. נמקו את תשובותיכם.