Usumaku wa Dunia na mambo yake. Vipengele vya magnetism ya dunia na mabadiliko yao katika nafasi

Sifa ya uga wa sumaku wa Dunia, kama uwanja wowote wa sumaku, ni ukubwa wake au sehemu zake. Ili kutenganisha vekta katika vipengele vyake, mfumo wa kuratibu wa mstatili hutumiwa kawaida, ambapo mhimili wa x unaelekezwa kwa mwelekeo wa meridi ya kijiografia (katika kesi hii, mwelekeo wa mhimili wa x kuelekea kaskazini unachukuliwa kuwa chanya). , na mhimili wa y unaelekezwa kwa mwelekeo wa sambamba (mwelekeo wa mhimili wa y kuelekea mashariki unachukuliwa kuwa chanya). Kwa hivyo mhimili wa z unaelekezwa kutoka juu hadi chini kutoka kwa hatua ya uchunguzi (Mchoro 3.8). Makadirio ya vekta kwenye mhimili wa x huitwa sehemu ya kaskazini H x, makadirio kwenye mhimili y ni sehemu ya mashariki H y na makadirio kwenye mhimili wa z ni sehemu ya wima H z. Makadirio haya kawaida huonyeshwa na X, Y, Z, kwa mtiririko huo. Makadirio kwenye ndege ya mlalo inaitwa sehemu ya mlalo H. Ndege ya wima ambayo vekta iko inaitwa ndege ya meridian ya sumaku. Kwa wazi, shoka za x na z ziko kwenye ndege ya meridian ya kijiografia, kwa hivyo pembe D kati ya ndege za meridiani za kijiografia na sumaku inaitwa kupungua kwa sumaku. Pembe kati ya ndege ya usawa na vector inaitwa mwelekeo wa magnetic J. Mwelekeo ni chanya wakati vector inaelekezwa chini kutoka kwenye uso wa dunia, ambayo ni kesi katika ulimwengu wa kaskazini, na hasi wakati inaelekezwa juu, yaani, kusini mwa kusini. hemisphere.

Declination D, mwelekeo J, sehemu ya usawa H, kaskazini X, mashariki Y na sehemu ya wima Z huitwa vipengele vya sumaku ya dunia. Wala wa

vipengele vya magnetism ya kidunia havibaki mara kwa mara kwa wakati, lakini daima hubadilisha thamani yake kutoka saa hadi saa na mwaka hadi mwaka. Mabadiliko hayo huitwa tofauti katika vipengele vya sumaku ya dunia.

Tofauti za polepole katika vipengele vya magnetism ya dunia huitwa tofauti za kidunia. Tofauti za muda mrefu za vipengele zinahusishwa na vyanzo vilivyo ndani ya dunia. Tofauti zinazopita za asili ya muda zina chanzo chake katika mikondo ya umeme katika tabaka za juu za anga.

Sehemu ya kijiografia imegawanywa katika sehemu kuu tatu:

1) uwanja mkuu wa sumaku na tofauti zake za kidunia, ambazo zina chanzo cha ndani katika msingi wa Dunia;

2) uwanja usio wa kawaida unaosababishwa na mchanganyiko wa vyanzo katika safu nyembamba ya juu inayoitwa shell magnetically active ya Dunia;

3) uwanja wa nje unaohusishwa na vyanzo vya nje - mifumo ya sasa katika nafasi ya karibu ya Dunia.

Sehemu kuu na zisizo za kawaida huitwa uwanja wa geomagnetic mara kwa mara. Sehemu ya asili ya nje inaitwa uwanja wa umeme unaobadilishana, kwani sio sumaku tu, bali pia umeme.

Mchango wa shamba kuu ni wastani zaidi ya 95%, uwanja usio wa kawaida unachangia 4% na sehemu ya uwanja wa nje ni chini ya 1%.

Mfano wa kinadharia katika mfumo wa sumaku ya dipole iliyowekwa katikati ya Dunia huunda uwanja wa sumaku juu ya uso wake ambao unalingana vizuri na uwanja halisi wa kijiografia.

Hata hivyo, sehemu hii inatolewa kwa usahihi zaidi ikiwa "sumaku-dipole" kama hiyo inazungushwa kwa pembe ya 11.5 ° ikilinganishwa na mhimili wa mzunguko wa sayari, na hata kwa usahihi zaidi inapohamishwa kilomita 450 kuelekea Bahari ya Pasifiki.

Sehemu za makutano ya uso wa dunia na mhimili wa sumaku ya dipole iliyohamishwa huitwa miti ya geomagnetic.

Kwa hivyo kuratibu za miti ya kijiografia haziendani na kuratibu za miti ya kijiografia ya ulimwengu, na, ipasavyo, ikweta ya kijiografia (mstari kwenye uso wa Dunia kwa vidokezo vyote ambavyo mwelekeo wa uwanja wa dipole ni sifuri) hufanya. si sanjari na ikweta ya kijiografia. Msimamo wa miti ya magnetic sio mara kwa mara, lakini inabadilika mara kwa mara.

Karibu na miti ya sumaku sehemu ya wima inachukua thamani ya juu ya takriban 49.75 A/m, na sehemu ya mlalo katika eneo hili ni sifuri.

Katika ikweta ya sumaku, ukubwa wa sehemu ya wima hufanywa sawa na sifuri, na sehemu ya usawa inachukua thamani kubwa ( thamani ya juu inapokea karibu na Visiwa vya Sunda sawa na takriban 31.83 A/m).

Ili kufikiria wazi picha ya usambazaji wa vipengele vya magnetism ya dunia juu ya uso wa dunia, hutumia njia ya picha ya picha - njia ya kujenga ramani za isoline, i.e. alama za kuunganisha kwenye ramani zilizo na maadili sawa ya parameta ya uwanja wa sumaku inayosomwa.

Kadi za sumaku zimejengwa kwa eneo fulani na kwa nchi nzima na, mwishowe, kwa ulimwengu wote. Katika kesi ya mwisho wanaitwa ramani za dunia.

Kuzingatia ramani za ulimwengu za pekee na ramani za pekee za maeneo binafsi husababisha hitimisho kwamba uwanja wa sumaku kwenye uso wa Dunia ni jumla ya nyanja kadhaa ambazo zina sababu tofauti, ambazo ni:

- shamba linaloundwa na magnetization sare ya dunia, inayoitwa dipole (iliyowekwa na sumaku ya dipole hapo juu), -;

- uwanja unaosababishwa na sababu za ndani zinazohusiana na kutofautiana kwa tabaka za kina za dunia, inayoitwa non-dipole (pia inaitwa uwanja wa matatizo ya kimataifa);

- shamba linalosababishwa na magnetization ya sehemu za juu za ukanda wa dunia, -;

- uwanja unaosababishwa na sababu za nje, -;

- uwanja wa tofauti, sababu za kizazi ambazo pia zinahusishwa na vyanzo vilivyo nje ya ulimwengu, i.e.

Jumla ya mashamba ya dipole na yasiyo ya dipole

fomu, kama ilivyoonyeshwa hapo juu, uwanja mkuu wa sumaku wa Dunia.


Shamba ni shamba lisilo la kawaida, ambalo limegawanywa katika uwanja wa asili wa kikanda, unaoenea juu ya maeneo makubwa, na shamba la asili ya ndani, mdogo kwa maeneo madogo. Katika kesi ya kwanza inaitwa anomaly ya kikanda, na kwa pili - anomaly ya ndani.

Mara nyingi jumla ya nyanja za magnetization sare, uwanja wa anomalies ya ulimwengu na uwanja wa nje

inayoitwa uwanja wa kawaida. Kwa kuwa ni ndogo sana na kivitendo inaweza kupuuzwa, shamba la kawaida kivitendo linapatana na shamba kuu. Kwa mtazamo huu, uwanja unaozingatiwa, ikiwa tutatenga uwanja wa tofauti kutoka kwake, ni jumla ya kawaida (au kuu) na isiyo ya kawaida:

.

Kwa hivyo, ikiwa usambazaji wa shamba la kawaida kwenye uso wa Dunia unajulikana, basi sehemu isiyo ya kawaida ya uwanja wa sumaku inaweza kuamua.

Kwa kawaida, ukubwa wa uwanja wa kawaida ni mara nyingi zaidi kuliko ukubwa wa hitilafu za kikanda na za mitaa. Kuna, ingawa ni nadra sana, maeneo ya uso wa dunia

ambamo hitilafu hizi ziko karibu kwa nguvu na uwanja mkuu wa sumaku wa Dunia. Lakini hata kati ya maeneo haya Eneo la Kursk magnetic anomaly ni ya kipekee, ambapo "Everest" nyingi za sumaku "huinuka."

Uga wa sumaku wa Dunia ni uwanja dhaifu, na nguvu ya uwanja wake wa kawaida (moduli ya mvutano) inatofautiana kulingana na mikoa juu ya aina mbalimbali. Kwa hivyo kwenye miti, kama ilivyoonyeshwa tayari, inafikia 49.5 A/m, katika eneo la Moscow - 39.8 A/m, katika eneo la Komsomolsk-on-Amur - 43.8 A/m. Inafikia thamani yake kubwa katika eneo la nchi yetu katika mkoa wa Irkutsk, Yakutia - 48.54 A/m, juu ya Sakhalin - 40.59 A/m.

Hivi sasa, umakini mkubwa hulipwa kwa tofauti za sumaku, kwani pamoja na umuhimu wao wa kisayansi, zinavutia kama jambo ambalo linaathiri shughuli za vitendo za watu na afya zao. Kwa hiyo, lini tofauti za amplitude muhimu - dhoruba za magnetic- mawasiliano ya redio yanavunjika, uendeshaji wa vifaa vingi vya kiufundi huharibika, na kasi ya michakato ya kisaikolojia inabadilika. Kwa mfano, mnamo Julai 1959, kama matokeo ya dhoruba kali ya sumaku, mawasiliano ya redio kati ya Uropa na Amerika yaliingiliwa, usumbufu wa ishara za umeme ulionekana kwenye reli za nchi nyingi, na hata mifumo mingine ya umeme ilishindwa ( insulation ya nyaya na transformer. vilima viliharibiwa).

Pia imeanzishwa kuwa mabadiliko makali katika uwanja wa geomagnetic sio tofauti na wanyama na mimea. Ushawishi wa tofauti katika uwanja wa sumaku wa Dunia juu ya afya ya binadamu sasa hauwezekani. Kwa hivyo, wakati kuna mvutano katika moja ya miji shamba la sumaku liliongezeka mara tatu wakati wa mchana, vifo viliongezeka kwa mara 1.8.

Tofauti za sumaku hubadilika tofauti kwa siku tofauti. Wakati mwingine mabadiliko hutokea vizuri, kutii muundo fulani, wakati mwingine ni machafuko na kisha vipindi, amplitudes na awamu za tofauti huendelea kubadilisha maana yao. Katika kesi ya kwanza, tofauti huitwa utulivu au usio na wasiwasi, na kwa pili - kusumbuliwa.

Kwa nambari tofauti zisizo na wasiwasi kuhusiana jua-diurnal, lunar-diurnal na kila mwaka.

Sehemu iliyochanganyikiwa ya tofauti za uwanja wa sumaku pia ina safu nzima ya tofauti, ambazo, zimewekwa juu ya kila mmoja, kwa jumla hutoa oscillations isiyo ya kawaida ya vitu vyote vya sumaku ya dunia karibu na thamani ya wastani. Baadhi ya tofauti hizi zina kipindi cha uhakika sana, wengine hubadilisha kipindi chao kutoka kwa oscillation moja hadi nyingine. Kwa kuongeza, kuna tofauti za asili isiyo ya mara kwa mara. Kwa hivyo, tofauti zinazosumbua pia zimeainishwa katika mabadiliko ya mara kwa mara, yasiyo ya mara kwa mara na yasiyo ya kawaida. Ya mara kwa mara ni pamoja na tofauti zilizovurugika za jua-diurnal na kipindi cha siku za jua na mzunguko wa muda mfupi, ambao kipindi chake huanzia sehemu za sekunde hadi makumi ya dakika. Miongoni mwa yasiyo ya mara kwa mara, tofauti inayoitwa aperiodic perturbed inajulikana, ambayo inajidhihirisha wakati wa dhoruba za magnetic hasa katika mabadiliko katika sehemu ya usawa. Kushuka kwa thamani isiyo ya kawaida ya vipengele vya sumaku ya dunia inawakilisha sehemu kuu ya usumbufu wa magnetic.

Kwa kuongeza, kuna tofauti ambazo haziwezi kuainishwa katika mojawapo ya aina hizi tatu. Tofauti hizi huitwa bay-umbo.

Usumbufu wa sumaku unaweza kuwa wa asili na kuzingatiwa tu katika sekta ndogo ya longitudo na latitudo, au, kufikia kiwango kikubwa; kufunika Dunia nzima mara moja. Katika kesi ya mwisho wanaitwa dhoruba za sumaku au dhoruba za ulimwengu.

Ni desturi ya kutofautisha dhoruba za magnetic na mwanzo wa ghafla na dhoruba na mwanzo wa taratibu. Katika kesi ya kwanza, dhidi ya historia ya harakati za utulivu wa vipengele vyote, kuruka kwa ghafla hutokea, kuzingatiwa ndani ya dakika moja au mbili kwenye vituo vyote vya dunia. Kuruka kama hiyo kunajidhihirisha haswa kwa ukubwa wa sehemu ya usawa, ambayo huongezeka kwa makumi ya gammas (kitengo cha nje ya mfumo wa nguvu ya shamba la sumaku sawa na mia moja.

elfu ya Oersted; 1g = 10 -5 Oe = 0.795775×10 -3 A/m). Katika kesi ya pili, usumbufu hutokea kwa namna ya ongezeko la taratibu katika amplitude ya vipengele vyote.

Dhoruba kwa nguvu (kwa amplitude) ni desturi ya kugawanya ndani dhaifu, wastani na kubwa. Katika dhoruba kubwa amplitudes, kwa mfano, ya sehemu ya usawa ya nguvu ya shamba la sumaku inaweza kufikia 3000g ( 2.39 A/m) na zaidi.

Chini ya mzunguko wa dhoruba za magnetic waelewe wingi unaotokana na kipindi fulani cha wakati(mwaka, msimu, siku). Mzunguko wa dhoruba za magnetic hutegemea mambo mengi na, juu ya yote, juu ya shughuli za jua. KATIKA miaka ya upeo wa shughuli za jua frequency ya dhoruba ni ya juu zaidi: kutoka 23 (mwaka 1894) hadi 41 (mwaka 1938) dhoruba kwa mwaka, na katika miaka ya shughuli ndogo ya jua hupungua kwa dhoruba kadhaa kwa mwaka. Kwa kuongeza, mzunguko wa dhoruba hutegemea wakati wa mwaka. Dhoruba hutokea mara nyingi zaidi wakati wa equinoxes.

Inapaswa pia kuzingatiwa mojawapo ya mifumo kuu katika kuonekana kwa dhoruba za magnetic, yaani kurudiwa kwa siku 27.

Katika miaka ya hivi karibuni, uhusiano kati ya dhoruba za magnetic na vigezo vya upepo wa jua pia umeanzishwa.


Kwa sumaku, Dunia ni kubwa kwa saizi lakini dhaifu kwa sumaku yenye nguzo mbili.

Nguzo za sumaku za Dunia ziko karibu na zile za kijiografia. Uchunguzi unaonyesha kuwa nguzo za sumaku hazibaki zimesimama,
na hatua kwa hatua kubadilisha msimamo wao kuhusiana na miti ya kijiografia. Kwa hiyo, mwaka wa 1600, pole ya kaskazini ya magnetic ilikuwa kilomita 1300 kutoka kwa kijiografia, na kwa sasa ni takriban kilomita 2000. Uratibu wa kijiografia wa miti ya magnetic mwaka wa 1965 ulikuwa: kwa kaskazini = 72 ° N,? = 96° W, kwa kusini? = 70° S,? =150° E.

Inaaminika kuwa sumaku chanya imejilimbikizia pole ya sumaku ya kusini, na sumaku hasi imejilimbikizia kaskazini. Nafasi inayoizunguka Dunia imepenyezwa na mistari ya sumaku ya nguvu inayotoka kwenye ncha ya sumaku ya kusini, kuzunguka dunia nzima na kuifunga kaskazini (Mtini.)

Sehemu ya sumaku ya Dunia katika kila hatua ina sifa ya ukubwa wa nguvu zake T , yaani, nguvu inayofanya juu ya kitengo cha magnetism chanya, na mwelekeo wa nguvu hii. Vekta T
kuelekezwa tangentially kwa mstari wa nguvu. Kwa hivyo, ikiwa wakati fulani A weka sindano ya magnetic iliyosimamishwa kwa uhuru, mhimili wake utakuwa iko katika mwelekeo wa vector T . Katika kesi hii, sindano ya sumaku itaelekezwa kwa jamaa na ndege ya upeo wa macho na kukataliwa
mbali na ndege ya meridian ya kweli.

Pembe ya wima kati ya mhimili wa sindano ya sumaku iliyosimamishwa kwa uhuru na ndege ya mlalo inaitwa mkusanyiko wa sumaku. I . Katika miti ya magnetic, mwelekeo ni wa juu na sawa na 90 ° unapoondoka kwenye miti, hupungua, kwa mfano katika Murmansk 77 °, katika Odessa 62 °, nk, mpaka kufikia 0 °. Seti ya pointi kwenye uso wa dunia ambapo mwelekeo wa sumaku ni 0 inaitwa ikweta ya sumaku. Ikweta ya sumaku ni mkunjo usio wa kawaida unaokatiza ikweta ya dunia kwa pointi mbili.

Ndege ya wima inayopita kwenye mhimili wa sindano ya sumaku iliyosimamishwa kwa uhuru inaitwa ndege ya meridian ya sumaku. Katika makutano na ndege ya upeo wa macho wa kweli, ndege hii huunda mstari wa meridian ya sumaku, au tu meridian ya sumaku N M -S M.

Kwa ujumla, ndege ya meridian ya magnetic haina sanjari na ndege ya meridian ya kweli. Pembe ambayo ndege ya meridiani ya sumaku inapotoka kutoka kwa ndege ya meridiani ya kweli katika sehemu fulani kwenye uso wa dunia inaitwa kupungua kwa sumaku. d.

Upungufu wa sumaku hupimwa katika upeo wa macho kutoka sehemu ya kaskazini ya meridiani halisi hadi Ost au W ​​hadi sehemu ya kaskazini ya meridiani ya sumaku. Zaidi ya hayo, ikiwa sehemu ya kaskazini ya meridian ya sumaku imepotoka kutoka kwa meridian ya kweli hadi E, basi kupungua hupewa jina la E (msingi) au ishara ya "plus"; ikiwa kwa W, basi W (mjumbe) au "minus ” ishara. (mchele)

Ukubwa wa kupungua kwa sumaku katika sehemu tofauti kwenye uso wa dunia ni tofauti. Katika maeneo mengi ya usafirishaji wa ulimwengu ni kati ya 0 hadi 25 °, lakini katika latitudo za juu, mahali karibu na miti ya sumaku, inaweza kufikia makumi kadhaa ya digrii, na kati ya miti sawa ya sumaku na kijiografia 180 °.

Nguvu kamili ya sumaku ya dunia T inaweza kuwekwa kwa usawa N na wima Z vipengele (mtini) Sehemu ya usawa N huweka sindano ya sumaku kwenye ndege ya meridian ya sumaku na kuishikilia katika nafasi hii. Kutoka formula ni wazi kwamba katika ikweta magnetic, ambapo mwelekeo I = 0, sehemu ya usawa ina thamani ya juu, i.e. N - T, na wima Z = 0. Kwa hiyo, hali ya uendeshaji wa dira ya sumaku kwenye ikweta na karibu na ikweta ni nzuri zaidi. Kwenye nguzo za sumaku, ambapo mimi = 90 °, N = 0,a Z = T , dira ya sumaku haifanyi kazi.

Kiasi T , I , d , N Na Z huitwa vipengele vya sumaku ya dunia, ambayo muhimu zaidi kwa urambazaji ni kupungua kwa magnetic d .

Dunia kwa ujumla ni sumaku ya duara, fito zake ziko karibu na nguzo za kijiografia: karibu na ncha ya kijiografia ya kaskazini kuna ncha ya sumaku ya kusini S (~ 11.5º hadi mhimili wa mzunguko wa Dunia), na karibu na ncha ya kijiografia ya kusini huko. ni ncha ya sumaku ya kaskazini N. Nguzo za sumaku huteleza, huenda ni nguzo ya sumaku ya kusini kuelekea kaskazini-magharibi.

Pembe kati ya meridian ya kijiografia na sumaku inaitwa kupungua kwa sumaku β (Kielelezo 1).

Vekta ya nguvu ya jumla (induction ya sumaku B = μ 0 H) inaelekezwa kwa tangentially kwa mistari ya nguvu ya uwanja wa sumaku wa Dunia. Sindano ya sumaku iliyosimamishwa kwenye uzi imewekwa kwa mwelekeo wa vector ya nguvu ya jumla ya uwanja wa sumaku wa Dunia, ambayo inaweza kugawanywa katika sehemu mbili: H g ya usawa na H b wima (Mchoro 4).

α
S
N
V

Uhusiano kati ya vipengele vya usawa na wima hutegemea eneo la kijiografia. Karibu na kaskazini, mshale wa mwinuko umewekwa chini. Kwa hivyo, ili kuashiria uwanja wa sumaku wa Dunia, pembe huletwa α - pembe ya mwelekeo.

Sindano ya sumaku, ambayo inaweza tu kuzunguka mhimili wima, itapotoka tu chini ya ushawishi wa vector H r, ikitua kwenye ndege ya meridian ya sumaku. Mali hii ya sindano ya magnetic hutumiwa katika dira.

Kwa hivyo, kuashiria uwanja wa sumaku wa Dunia, zifuatazo hutumiwa:

1. Kupungua kwa sumaku β

2. Pembe ya mwelekeo α

3. Sehemu ya mlalo ya uga wa sumaku wa Dunia H g:

N g = Нcosa au B g = Bcosa

Mbinu ya kupima mlalo (H g) na H wima katika vipengele vya uga wa sumaku wa Dunia.

Kiasi kinachoonyesha uga wa sumaku wa Dunia kinaweza kupimwa kwa njia mbili.

1)Njia ya dira ya tangent inakuwezesha kuamua sehemu ya usawa ya shamba la magnetic H g .

Compass imewekwa ndani ya coil. Ndege ya coil imewekwa kwenye ndege ya meridian ya magnetic, i.e. kando ya sindano ya sumaku ya dira. Wakati sasa inapita kupitia coil, shamba la magnetic linaundwa ndani yake perpendicular kwa ndege ya coil na sindano ya dira imewekwa kwenye mwelekeo wa shamba la magnetic kusababisha.



Mchoro wa 5 unaonyesha sehemu ya msalaba wa coil.

α
Mchele. 5.

Nguvu ya shamba la sumaku katikati ya mkondo wa mviringo , na katikati ya coil ya mviringo na ya sasa, kwa kuzingatia idadi ya zamu:

Kutoka kwa Mchoro wa 5 inafuata hiyo , Kisha:

.

Baada ya utofautishaji wa logarithmic wa fomula hii, tunapata fomula ya kuhesabu kosa

(2)

inafuata kwamba kosa litakuwa ndogo ikiwa dhambi 2α =1 yaani. α =45°. Hii ina maana kwamba unahitaji kuchagua nguvu ya sasa katika mzunguko kwamba kupotoka kwa sindano ya magnetic ni karibu na 45 ° na kisha.

Wapi N- idadi ya zamu za coil; N=zamu 400; R- radius ya wastani ya coil; R= 35 mm.

2) Mbinu ya kutumia uzushi wa introduktionsutbildning sumakuumeme huturuhusu kuamua H g mlalo na H vipengele wima ya introduktionsutbildning ya uga sumaku wa Dunia.

Ufungaji una inductor (Mchoro 1) na kifaa cha kupimia ambacho huhesabu thamani ya wastani ya mtiririko wa emf ya kufata ambayo hutokea kwenye coil wakati wa mzunguko wake.

Uingizaji wa sumaku B g na B b imedhamiriwa na fomula.

ambapo S ni eneo la coil.

Ikiwa sura ambayo coil imewekwa imewekwa kwa usawa, basi (mhimili wa mzunguko wa coil ni usawa) kifaa cha kupimia kinapima mtiririko.<E i Δt> iliyoundwa na kijenzi cha wima B in.

Ikiwa sura imewekwa kwa wima, kifaa cha kupimia hupima mtiririko<E i Δt> iliyoundwa na sehemu ya mlalo B g.

Kwa sababu kwa kukosekana kwa uingizaji wa kati, induction ya sumaku na nguvu ya uwanja wa sumaku inahusiana na uhusiano:

wapi - magnetic mara kwa mara = 4 10 -7 H / m.

Kwa kuwa nguzo za sumaku na kijiografia za Dunia haziendani, sindano ya sumaku inaonyesha mwelekeo wa kaskazini-kusini tu takriban. Ndege ambayo sindano ya magnetic imewekwa inaitwa ndege ya meridian magnetic ya mahali fulani, na mstari wa moja kwa moja ambao ndege hii inaingiliana na ndege ya usawa inaitwa meridian magnetic. Pembe kati ya mwelekeo wa meridians ya sumaku na kijiografia inaitwa kupungua kwa sumaku; kwa kawaida huonyeshwa kwa herufi ya Kigiriki. Upungufu wa sumaku hutofautiana kutoka mahali hadi mahali kwenye ulimwengu.

Kupungua kwa sumaku kunaitwa magharibi au mashariki, kulingana na ikiwa ncha ya kaskazini ya sindano ya sumaku inapotoka kuelekea magharibi () au mashariki () kutoka kwa ndege ya meridian ya kijiografia (Mchoro 229). Kiwango cha kipimo cha kupungua ni kutoka 0 hadi 180 °. Mara nyingi kushuka kwa mashariki kuna alama na ishara "+", na kushuka kwa magharibi na "-".

Mchele. 229. Msimamo wa sindano ya magnetic kuhusiana na pointi za kardinali: a) katika maeneo yenye kupungua kwa magnetic ya mashariki; b) katika maeneo yenye kupungua kwa sumaku ya magharibi

Kutoka Mtini. 228 ni wazi kwamba mistari ya shamba la sumaku la dunia, kwa ujumla, hailingani na uso wa dunia. Hii ina maana kwamba induction ya magnetic ya shamba la Dunia haipo kwenye ndege ya upeo wa macho ya mahali fulani, lakini huunda angle fulani na ndege hii. Pembe hii inaitwa mwelekeo wa sumaku. Mwelekeo wa sumaku mara nyingi huonyeshwa na herufi. Mwelekeo wa sumaku ni tofauti katika sehemu tofauti za Dunia.

Wazo wazi kabisa la mwelekeo wa induction ya sumaku ya uwanja wa sumaku wa dunia katika hatua fulani inaweza kupatikana kwa kuimarisha sindano ya sumaku ili iweze kuzunguka kwa uhuru kuzunguka mhimili wima na usawa. Hii inaweza kufanyika, kwa mfano, kwa kutumia kusimamishwa (kinachojulikana kusimamishwa kwa gimbal), iliyoonyeshwa kwenye Mtini. 230. Mshale umewekwa kwenye mwelekeo wa induction ya magnetic ya shamba.

Mchele. 230. Sindano ya sumaku, iliyowekwa kwenye gimbal, imewekwa kwa mwelekeo wa induction ya sumaku ya uwanja wa sumaku wa dunia.

Kupungua kwa sumaku na mwelekeo wa sumaku (pembe na ) huamua kabisa mwelekeo wa induction ya sumaku ya uwanja wa sumaku wa dunia mahali fulani. Inabakia kuamua thamani ya nambari ya wingi huu. Wacha ndege kwenye Mtini. 231 inawakilisha ndege ya meridiani ya sumaku ya eneo fulani. Tunaweza kuoza uingizaji wa sumaku wa uwanja wa sumaku wa dunia ulio kwenye ndege hii katika sehemu mbili: usawa na wima. Kujua angle ( mwelekeo) na moja ya vipengele, tunaweza kuhesabu kwa urahisi sehemu nyingine au vector yenyewe. Ikiwa, kwa mfano, tunajua moduli ya sehemu ya usawa, basi kutoka kwa pembetatu ya kulia tunapata.

Mchele. 231. Mtengano wa uingizaji wa sumaku wa uga wa sumaku wa dunia katika vipengele vya mlalo na wima.

Kwa mazoezi, inageuka kuwa rahisi zaidi kupima moja kwa moja kwa usahihi sehemu ya usawa ya uwanja wa sumaku wa dunia. Kwa hivyo, mara nyingi induction ya sumaku ya uwanja huu katika sehemu moja au nyingine kwenye Dunia inaonyeshwa na moduli ya sehemu yake ya usawa.

Kwa hiyo, kiasi cha tatu: kupungua, mwelekeo na thamani ya nambari ya sehemu ya usawa huonyesha kabisa uwanja wa magnetic wa Dunia katika eneo fulani. Kiasi hiki tatu huitwa vipengele vya uwanja wa sumaku wa dunia.

129.1. Pembe ya mwelekeo wa sindano ya sumaku ni 60 °. Ikiwa uzito wa uzito wa 0.1 g umefungwa kwenye mwisho wake wa juu, mshale utawekwa kwa pembe ya 30 ° kwa usawa. Je, ni uzito gani unaohitaji kuunganishwa kwenye ncha ya juu ya mshale huu ili kufanya mshale kuwa mlalo?

129.2. Katika Mtini. 232 inaonyesha kielekezi, au dira ya mwelekeo, kifaa kinachotumiwa kupima mwelekeo wa sumaku. Ni sindano ya sumaku iliyowekwa kwenye mhimili mlalo na iliyo na mduara uliogawanyika wima kwa ajili ya kupima pembe za mwelekeo. Mshale daima huzunguka katika ndege ya mduara huu, lakini ndege hii yenyewe inaweza kuzunguka karibu na mhimili wima. Wakati wa kupima mwelekeo, mduara umewekwa kwenye ndege ya meridian ya magnetic.

Mchele. 232. Kwa mazoezi 129.2

Onyesha kwamba ikiwa mduara wa inclinator umewekwa kwenye ndege ya meridian ya magnetic, basi mshale utawekwa kwa pembe kwa ndege ya upeo wa macho sawa na mwelekeo wa shamba la sumaku la dunia kwenye eneo fulani. Pembe hii itabadilikaje ikiwa tutazungusha duara la kiegemezi kuzunguka mhimili wima? Mshale utawekwaje wakati ndege ya mduara wa inclinator ni perpendicular kwa ndege ya meridian magnetic? 129.3. Sindano ya dira itafanyaje inapowekwa juu ya mojawapo ya nguzo za sumaku za dunia? Mshale unaoinamisha utafanyaje hapo?

Maarifa sahihi ya thamani zinazoashiria uga wa sumaku wa Dunia kwa pointi nyingi iwezekanavyo duniani ni muhimu sana. Ni wazi, kwa mfano, kwamba ili navigator wa meli au ndege atumie dira ya sumaku, ni lazima ajue mteremko wa sumaku katika kila hatua kwenye njia yake. Baada ya yote, dira inamwonyesha mwelekeo wa meridian ya magnetic, na kuamua mwendo wa meli lazima ajue mwelekeo wa meridian ya kijiografia.

Kukataa kunampa marekebisho ya usomaji wa dira unaohitaji kufanywa ili kupata mwelekeo wa kweli wa kaskazini-kusini. Kwa hiyo, tangu katikati ya karne iliyopita, nchi nyingi zimekuwa zikijifunza kwa utaratibu shamba la magnetic ya dunia. Zaidi ya vichunguzi maalum 50 vya sumaku vilivyosambazwa kote ulimwenguni hufanya uchunguzi wa sumaku siku baada ya siku.

Hivi sasa, tuna data ya kina juu ya usambazaji wa vipengele vya sumaku ya dunia kote ulimwenguni. Data hizi zinaonyesha kuwa vipengele vya sumaku ya nchi kavu hutofautiana kutoka uhakika hadi uhakika kiasili na kwa ujumla huamuliwa na latitudo na longitudo ya sehemu fulani.

VIPENGELE VYA MAGNETISM YA ARDHI - makadirio ya vector kamili ya nguvu ya shamba la magnetic ya dunia T(sentimita. Uga wa sumaku wa Dunia) pa. kuratibu shoka na eneo la usawa, pamoja na pembe za kupungua na mwelekeo. Makadirio ya Vector T kwenye mraba mlalo inayoitwa sehemu ya usawa (H) - kwenye mhimili wa wima - sehemu ya wima (Z), kwenye mhimili wa X (unaoelekezwa kando ya meridi ya kijiografia hadi C) - kaskazini. sehemu (X) na kwenye mhimili wa Y (ulioelekezwa kando ya kijiografia sambamba na B) - mashariki. sehemu (Y). Pembe ya mtengano (D) ni pembe kati ya meridiani ya kijiografia na kijenzi cha mlalo H (mteremko huchukuliwa kuwa chanya wakati H inapotoka kuelekea B). Pembe ya mwelekeo (I) ni pembe kati ya vekta T na mraba mlalo. (mwelekeo unachukuliwa kuwa mzuri wakati kupotoka T chini). Nguvu ya uga wa sumaku duniani (T, H, X, Y, Z) kipimo ndani Oerstedach, Milliersteds na gamma. Pembe za kushuka na za mwelekeo hupimwa kwa digrii. Kulingana na mfumo wa kuratibu unaotumiwa katika mahesabu ili kubainisha kikamilifu wingi na kujenga vekta katika nafasi. T 3 E. z. m.: katika mfumo wa kuratibu wa mstatili - X, Y, Z; kwa silinda - H, Z, D; V duara - T, D, I.

Kati ya E. z. m. kuna mahusiano yafuatayo: X = H cos D; Y= Hsin D; Z= H tan mimi; T= H sekunde I = Z cosec mimi; H 2 = X 2 + Y 2; T 2=H2+ Z2= X 2 + Y 2 + Z 2; E . h. m. usibaki bila kubadilika kwa wakati, lakini endelea kubadilisha maadili yao (tazama. Tofauti ni sumaku). Kwa kisasa enzi kwenye uso wa dunia H hutofautiana kutoka 0.4 oe kwenye ikweta ya sumaku (katika eneo la Visiwa vya Sunda) hadi sifuri saa miti ya sumaku. Z inatofautiana kutoka 0.6 Oe katika eneo la nguzo za sumaku hadi sifuri kwenye ikweta ya sumaku. Mchepuko hutofautiana kutoka sifuri kwenye ikweta hadi ± 180° (kwenye nguzo za sumaku na kijiografia). Mwelekeo ni kati ya sifuri (kwenye ikweta) hadi ±90° (kwenye nguzo za sumaku). Inatumika katika utafutaji wa sumaku T, Z Na N, kwa kuwa nguvu ya uwanja wa sumaku isiyo ya kawaida inahusiana kiutendaji na vigezo vya miili inayosumbua. Wakati mwingine, kuashiria nafasi ya sehemu isiyo ya kawaida ya usawa, pia hupima D. Sentimita. Utafutaji wa sumaku. Yu. P. Tafeev.

Kamusi ya Jiolojia: katika juzuu 2. - M.: Nedra. Imehaririwa na K. N. Paffengoltz et al.. 1978 .

Tazama ni nini "EARTH MAGNETISM" ni katika kamusi zingine:

    RAMANI YA MAMBO YA sumaku ya dunia- chati ya sumaku, chati ya marejeleo ya baharini iliyo na vipengele vya sumaku ya nchi kavu iliyotumiwa kwayo, iliyokusanywa katika makadirio ya Mercator yenye ramani ya jumla ya katografia. msingi wa vipengele vyote. Ramani imekusudiwa kwa uchunguzi wa jumla wa hali ya sumaku... ... Kitabu cha kumbukumbu cha encyclopedic ya baharini

    Geomagnetism, uwanja wa sumaku wa Dunia na nafasi ya karibu ya Dunia; tawi la jiofizikia ambalo husoma usambazaji katika nafasi na mabadiliko ya wakati wa uwanja wa kijiografia, pamoja na michakato inayohusiana ya kijiofizikia katika Dunia na... ... Encyclopedia kubwa ya Soviet

    Uga wa sumaku wa Dunia, kuwepo kwa ambayo ni kutokana na hatua ya vyanzo vya mara kwa mara vilivyo ndani ya Dunia (tazama Hydromagnetic dynamo) na kuunda sehemu kuu ya shamba (99%), pamoja na vyanzo vya kutofautiana (mikondo ya umeme) katika . .. ... Kamusi ya encyclopedic

    1976. Yaliyomo... Wikipedia

    Kifaa cha kupima uga wa sumaku wa Dunia angani. Imewekwa kwenye ndege au helikopta, inaweza kuwa sehemu ya kituo cha kijiofizikia cha anga. Mara nyingi, vekta kamili ya nguvu ya shamba la sumaku la dunia T au ... ... inapimwa hewani. Ensaiklopidia ya kijiolojia

    Utafiti wa kijiografia wa Dola ya Urusi na maendeleo ya sayansi ya kijiografia nchini Urusi. Tunapata maelezo ya kwanza ya kijiografia kuhusu nafasi ambayo kwa sasa inajumuisha Dola ya Kirusi kutoka kwa waandishi wa kigeni. Kulikuwa na wageni na ... Kamusi ya Encyclopedic F.A. Brockhaus na I.A. Efron

    - (Chati za sumaku) ramani zinazoonyesha thamani ya kupungua kwa namna ya mistari ya miteremko sawa au vipengele vingine vya sumaku ya dunia. Kamusi ya Samoilov K.I. M. L.: Nyumba ya Uchapishaji ya Majini ya Jimbo la NKVMF ya USSR, 1941 ... Kamusi ya Marine

    Magn. uwanja wa Dunia, uwepo wa ambayo imedhamiriwa na hatua ya chapisho. vyanzo vilivyo ndani ya Dunia (tazama Hydromagnetic dynamo) na kuunda kuu. vipengele vya shamba (99%), pamoja na vyanzo vya kutofautiana (mikondo ya umeme) katika magnetosphere na ... ... Sayansi ya asili. Kamusi ya encyclopedic

    Sayansi ya uwanja wa sumaku wa Dunia. G. huchunguza muundo na mabadiliko kwa muda wa uga wa sumaku wa Dunia, asili ya uwanja huu, na mbinu za kuupima. Data ya kijiografia hutumiwa katika sayansi nyingi: utafutaji wa sumaku, geodesy, na paleomagnetism. Syn: sumaku... Ensaiklopidia ya kijiolojia

    Mistari ya pointi za kuunganisha kwenye ramani ya kijiografia yenye thamani sawa za kushuka kwa sumaku. Msimamo wao kwenye ramani za sumaku ulianza enzi fulani. Tazama Vipengele vya Usumaku wa Dunia. Kamusi ya Jiolojia: katika juzuu 2. M.: Nedra. Chini ya…… Ensaiklopidia ya kijiolojia

Vitabu

  • Usumaku wa ardhi, Tarasov L.V.. Katika fomu maarufu ya elimu, inazungumza juu ya sumaku ya ardhi. Inazingatiwa kama uga wa sumaku ya kijiografia kwenye uso wa dunia (vipengele vya sumaku ya dunia, ramani za sumaku, kuteremka na kupinduka...