§ 120. Измерение магнитной индукции поля с помощью магнитной стрелки.

Для измерения магнитной индукции можно использовать магнитную стрелку, под которой мы будем подразумевать длинную тонкую намагниченную стальную спицу. Если подвесить такую стрелку за середину на упругой нити, то стрелка будет устанавливаться (при незакрученной нити) своим северным полюсом в направлении поля. Установив затем путем закручивания нити стрелку перпендикулярно к направлению поля, можно по углу закручивания определить значение максимального вращающего момента . Если бы мы знали магнитный момент стрелки , то, разделив  на , можно было бы найти по формуле (118.2) значение .

Трудность заключается в том, что магнитный момент стрелки не может быть вычислен подобно тому, как вычисляется магнитный момент контура с током. Магнитный момент стрелки можно найти только экспериментально. Для этого нужно поместить стрелку в поле с известной индукцией  и измерить максимальный вращающий момент , действующий на нее в этом поле. Тогда, разделив  на , найдем .

Изготовив такую эталонную стрелку, можно использовать ее для измерения магнитной индукции .

Однако изготовление и хранение эталонных стрелок сопряжено с большими трудностями, ибо магнитные свойства стрелки зависят от материала и меняются со временем. Поэтому предпочитают поступать иначе. Осуществляют эталонное магнитное поле, т. е. поле с неизменной и заранее заданной магнитной индукцией. Зная силу тока и размер и форму катушки, можно рассчитать магнитную индукцию поля, которое возбуждается такой катушкой (§ 126). С магнитной индукцией такого эталонного поля можно сравнить магнитную индукцию любого интересующего нас поля. Для сравнения можно пользоваться любой магнитной стрелкой, и нет надобности знать ее магнитный момент.

Действительно, пусть измерения вращающего момента дали для эталонного поля  значение , а для исследуемого поля  значение . Измерения произведены с одной и той же магнитной стрелкой, магнитный момент которой  неизвестен. На основании формулы (118.2) имеем

, .

Отсюда

,

или

,

т. е. неизвестный магнитный момент в окончательный результат не входит.