用磁强计研究通电导线产生磁场的实验原理

　　置于地磁场子午面的长直导线通以电流I（A）时，将产生一个与地磁场正交的磁场，其感应强度为μ₀I／2πr，其中r是从导线到所考虑的点的距离。这样，当一只磁强计的磁针在离导线r处时会产生磁偏转角θ，并有

μ₀I／2πr＝B_hor·tgθ。（1）

　　B_hor是地磁场的水平分量，单位为特斯拉（T）。由于磁强计玻璃面板的阻碍，本实验中不能直接测量出导线到磁针的距离r之值，但导线到玻璃面板的距离h是可以测量的。设磁强计的磁针在玻璃面板下的d处，显然r＝h＋d。因此，有

μ₀I／2π（h＋d）＝B_hor·tgθ即μ₀Ictgθ／2πB_hor＝h＋d

那么

h＝（μ₀I／2πB_hor）ctgθ－d

　　对于固定的位置，即保持h不变，tgθ－I的图象是一条直线［见方程（1）］；保持I不变，ctgθ－h图象也是一条直线，由它的斜率和I的值能算出πB_hor的大小［见方程（2）］。h轴上的截距即d的值。由于表示实验数据的点通常不密集在一条直线上，所以得不到非常确切的截距。