Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 129. Элементы земного магнетизма.

E-mail Печать PDF
Так как магнитные и географические полюсы Земли не совпадают, то магнитная стрелка указывает направление север — юг только прибли-

Рис. 229. Положение магнитной стрелки относительно стран света: а) в местах с восточным магнитным склонением; б) в местах с западным магнитным склонением
зительно. Плоскость, в которой устанавливается магнитная стрелка, называют плоскостью магнитного меридиана данного места, а прямую, по которой эта плоскость пересекается с горизонтальной плоскостью, называют магнитным меридианом. Угол между направлениями магнитного и географического меридианов называют магнитным склонением; его принято обозначать греческой буквой j. Магнитное склонение изменяется от места к месту на земном шаре.

Магнитное склонение называют западным или восточным в зависимости от того, к западу (W) или к востоку (О) от плоскости географического меридиана отклоняется северный полюс магнитной стрелки (рис. 229). Шкала измерения склонения — от 0 до 180°. Часто восточное склонение отмечают знаком «+», а западное знаком «—».

Из рис. 228 видно, что линии земного магнитного поля, вообще говоря, не параллельны поверхности Земли. Это означает, что магнитная индукция поля Земли не лежит в плоскости горизонта данного места, а образует с этой плоскостью некоторый угол. Этот угол называется магнитным наклонением. Магнитное наклонение часто обозначают буквой i. В разных местах Земли магнитное наклонение различно.

Рис. 230. Магнитная стрелка, укрепленная в кардановом подвесе, устанавливается по направлению магнитной индукции земного магнитного поля

Рис. 231. Разложение магнитной индукции земного магнитного поля на горизонтальную и вертикальную составляющие
Очень ясное представление о направлении магнитной индукции земного магнитного поля в данной точке можно получить, укрепив магнитную стрелку так, чтобы она могла свободно вращаться и вокруг вертикальной и вокруг горизонтальной оси. Это можно осуществить, например, с  помощью подвеса (так называемого карданова подвеса), показанного на рис. 230. Стрелка устанавливается при этом по направлению магнитной индукции поля. Магнитное склонение и магнитное наклонение (углы j и i) полностью определяют направление магнитной индукции земного магнитного поля в данном месте. Остается еще определить числовое значение этой величины. Пусть плоскость Р на рис. 231 представляет собой плоскость магнитного меридиана данного места. Лежащую в этой плоскости магнитную индукцию земного магнитного поля В мы можем разложить на две составляющие: горизонтальную Вг и вертикальную Вв. Зная угол i (наклонение) и одну из составляющих, мы можем легко вычислить другую составляющую или сам вектор В, Если, например, нам известен модуль горизонтальной составляющей Вг, то из прямоугольного треугольника находим

На практике оказывается наиболее удобным непосредственно измерять именно горизонтальную составляющую земного магнитного поля. Поэтому чаще всего магнитную индукцию этого поля в том или ином месте Земли характеризуют модулем ее горизонтальной составляющей.

Таким образом, три величины: склонение, наклонение и

Рис. 232. К упражнению 129.2
числовое значение горизонтальной составляющей полностью характеризуют магнитное поле Земли в данном месте. Эти три величины называют элементами земного магнитного поля.

129.1. Угол наклонения магнитной стрелки равен 60°. Если к ее верхнему концу прикрепить гирьку массы 0,1 г, то стрелка установится под углом 30° к горизонту. Какую гирьку нужно прикрепить к верхнему концу этой стрелки, чтобы стрелка стала горизонтально?
129.2. На рис. 232 изображен инклинатор, или буссоль наклонений,— прибор, служащий для измерения магнитного наклонения, Он представляет собой магнитную стрелку, укрепленную на горизонтальной оси и снабженную вертикальным разделенным кругом для отсчета углов наклонения. Стрелка всегда вращается в плоскости этого круга, но сама эта плоскость может поворачиваться вокруг вертикальной оси. При измерении наклонения круг устанавливается в плоскости магнитного меридиана. Покажите, что, если круг инклинатора установлен в плоскости магнитного меридиана, то стрелка установится под углом к плоскости горизонта, равным наклонению земного магнитного поля в данном месте. Как будет изменяться этот угол, если мы будем поворачивать круг инклинатора вокруг вертикальной оси? Как установится стрелка, когда плоскость круга инклинатора будет перпендикулярна к плоскости магнитного меридиана?
129.3. Как будет вести себя компасная стрелка, помещенная над одним из земных магнитных полюсов? Как будет вести себя там стрелка наклонения?

Точное знание величин, характеризующих земное магнитное поле, для возможно большего числа пунктов на Земле имеет чрезвычайно важное значение. Ясно, например, что, для того чтобы штурман корабля или самолета мог пользоваться магнитным компасом, он должен в каждой точке своего пути знать магнитное склонение. Ведь компас указывает ему направление магнитного меридиана, а для определения курса корабля он должен знать направление географического меридиана.
Склонение дает ему ту поправку к показаниям компаса, которую необходимо внести, чтобы найти истинное направление север — юг. Поэтому с середины прошлого века во многих странах ведется систематическое изучение земного магнитного поля. Свыше 50 специальных магнитных обсерваторий, распределенных по всему земному шару, систематически, изо дня в день, ведут магнитные наблюдения.

В настоящее время мы имеем обширные данные о распределении элементов земного магнетизма по земному шару. Данные эти показывают, что элементы земного магнетизма изменяются от точки к точке закономерно и в общем определяются широтой и долготой данного пункта.

Комментарии  

 
+1 #4 27.12.2011 18:27
Комментарий к 3-му абзацу. Магнитное склонение - это расхождение ммежду тем, куда показывает стрелка и где на саомм деле находится географический (кинетический) полюс вращающейся планеты. По своей штурманской практике я не встречал склонения(расхо ждения) больше 32 градусов. В комментируемом абзаце неосторожно указан диапазон 0 - 180.___ Магнитные компасы ныне идут как аварийные. Когда электричество пропадёт.___ Место судна определяют по гироскопу. Он всегда указывает только на кинетический(ге ографический) полюс Земли. Рабочее тело гироскопа(волчо к) в кардановом подвесе, бысто вращается и устанавливается вдоль увлекаемых оболочек, которые возникают от вращения Земли. Скорость вращения более 400 метров в секунду на поверхности. Поверхность наворачивает на себя что ни попадя. Как электродрель.
Цитировать
 
 
+2 #3 06.03.2011 07:11
конечно,тут полный завал
Цитировать
 
 
-4 #2 26.12.2010 16:38
Ниче не мудренно
Цитировать
 
 
-2 #1 25.11.2010 17:46
че то очень мудренно все у вас...
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: