Μαγνητική βελόνα μπορεί να στρέφεται περί κατακόρυφο άξονα (βελόνα απόκλισης) και τοποθετείται στο κέντρο κυκλικού λεπτού πηνίου (σχεδόν δακτύλιος) με Ν = 10 σπείρες ακτίνας r = 5cm. Το επίπεδο του πηνίου είναι κατακόρυφο και η μαγνητική βελόνα προσανατολίζεται κατά τη διεύθυνση της οριζόντιας διαμέτρου του. Αν το πηνίο διαρρέεται από ρεύμα έντασης i = 0,16A, παρατηρούμε ότι η μαγνητική βελόνα εκτρέπεται και τελικά ισορροπεί σε διεύθυνση που σχηματίζει γωνία θ = 450, με την αρχική της διεύθυνση.
α) Να εξηγήσετε ποιοτικά το φαινόμενο της αλλαγής διεύθυνσης της μαγνητικής βελόνας.
β) Να υπολογίσετε την οριζόντια συνιστώσα* της έντασης του μαγνητικού πεδίου της Γης.
γ) Συνδέουμε παράλληλα στο πηνίο μια αντίσταση R = 10Ω, όπως στο σχήμα 2. Αν το αμπερόμετρο δείχνει πάλι ένταση i = 0,16Ακαι η μαγνητική βελόνα αποκλίνει κατά φ = 300, να βρεθεί η αντίσταση του πηνίου.
Μια μικρή λάμπα έχει στοιχεία κανονικής λειτουργίας 6W, 12V. Τη συνδέουμε σε σειρά όπως στο σχήμα, με ιδανικό αμπερόμετρο συνεχούς ρεύματος και κυκλικό αγωγό που έχει αντίσταση ανά μονάδα μήκους R* = 3/π Ω/m και ακτίνα r = 0,6 m. Το επίπεδο του κυκλικού αγωγού είναι οριζόντιο και στο χώρο δημιουργούμε κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο, με ένταση μεταβλητού μέτρου, που δίνεται από τη σχέση
Πάνω στο οριζόντιο τραπέζι του εργαστηρίου βρίσκεται ένας συρμάτινος βρόγχος ΚΛΜΝ σχήματος τετραγώνου πλευράς α και αντίστασης R. Στο χώρο υπάρχει κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο, έντασης μέτρου Β. Στα σημεία Κ και Μ έχουμε δέσει δύο μονωτικά νήματα. Τραβώντας ταυτόχρονα τα νήματα για μικρό χρονικό διάστημα Δt, παραμορφώνουμε το βρόγχο έτσι ώστε να αποκτήσει σχήμα ρόμβου, όπως στο σχήμα.
