Từ tính trái đất và các yếu tố của nó. Vật lý cổ điển

CÁC YẾU TỐ TỪ TRÁI ĐẤT - hình chiếu của vectơ đầy đủ cường độ từ trường của trái đất T(cm. Từ trường của Trái đất) pa. trục tọa độ và diện tích ngang, cũng như góc nghiêng và góc nghiêng. Phép chiếu vectơ T trên hình vuông nằm ngang gọi là thành phần ngang (H) - trên trục tung - thành phần thẳng đứng (Z), trên trục X (hướng dọc theo kinh tuyến địa lý về C) - hướng bắc. thành phần (X) và trên trục Y (hướng dọc theo đường song song địa lý với B) - phía đông. thành phần (Y). Góc xích (D) là góc giữa kinh tuyến địa lý và thành phần nằm ngang H (độ lệch được coi là dương khi H lệch về phía B). Góc nghiêng (I) là góc giữa vectơ T và hình vuông nằm ngang. (độ nghiêng được coi là dương khi độ lệch T xuống) . Cường độ từ trường của trái đất (T, H, X, Y, Z)đo bằng Oerstedach, Milliersted và gama. Góc nghiêng và góc nghiêng được đo bằng độ. Tùy thuộc vào hệ tọa độ được sử dụng trong tính toán để mô tả đầy đủ đại lượng và xây dựng vectơ trong không gian T 3 E. z. là đủ. m.: trong hệ tọa độ hình chữ nhật - X, Y, Z; trong hình trụ - H, Z, D; V. hình cầu - T, D, tôi.

Giữa E. z. m.có các hệ thức sau: X = H cos D; Y= Hsin D; Z= H tân I; T= H giây tôi = Z cosec tôi; H2 = X2 + Y2; T 2=H2+ Z 2= X 2 + Y 2 + Z 2 ; E . h. m. không thay đổi theo thời gian mà liên tục thay đổi giá trị của chúng (xem. Các biến thể có từ tính). Dành cho hiện đại kỷ nguyên H trên bề mặt Trái đất thay đổi từ 0,4 oe tại xích đạo từ (ở khu vực Quần đảo Sunda) đến 0 tại các cực từ. Z thay đổi từ 0,6 Oe ở vùng cực từ đến 0 ở xích đạo từ. Độ xích thay đổi từ 0 tại xích đạo đến ± 180° (tại cực từ và cực địa lý). Độ nghiêng dao động từ 0 (tại xích đạo) đến ±90° (tại các cực từ). Được sử dụng trong thăm dò từ tính T, Z Và N, vì cường độ của từ trường dị thường có liên quan về mặt chức năng với các thông số của vật thể gây nhiễu. Đôi khi, để mô tả vị trí của thành phần dị thường nằm ngang, người ta còn đo D. Cm. Thăm dò từ tính. Yu P. Tafeev.

Từ điển địa chất: gồm 2 tập. - M.: Nedra. Biên tập bởi K. N. Paffengoltz và cộng sự.. 1978 .

Xem “Yếu tố từ trái đất” là gì trong các từ điển khác:

BẢN ĐỒ CÁC YẾU TỐ TỪ TRÁI ĐẤT- biểu đồ từ tính, biểu đồ hải lý tham chiếu có áp dụng các yếu tố từ tính mặt đất, được biên soạn dưới dạng phép chiếu Mercator với bản đồ bản đồ chung. cơ sở cho mọi phần tử. Bản đồ này nhằm mục đích nghiên cứu tổng quát về trạng thái của từ trường... ... Sách tham khảo bách khoa biển

Địa từ, từ trường Trái đất và không gian gần Trái đất; một nhánh của địa vật lý nghiên cứu sự phân bố trong không gian và sự thay đổi theo thời gian của trường địa từ, cũng như các quá trình địa vật lý liên quan trong Trái đất và... ... Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô

Từ trường Trái đất, sự tồn tại của nó là do tác động của các nguồn không đổi nằm bên trong Trái đất (xem Máy phát điện thủy từ) và tạo ra thành phần chính của trường (99%), cũng như các nguồn biến thiên (dòng điện) trong . .. ... từ điển bách khoa

1976. Nội dung... Wikipedia

Một thiết bị đo từ trường của Trái đất trong không khí. Được lắp đặt trên máy bay hoặc trực thăng, nó có thể là một phần của trạm địa vật lý trên không. Thông thường, vectơ đầy đủ của cường độ từ trường T của trái đất hoặc của nó... ... được đo trong không khí. Bách khoa toàn thư địa chất

Nghiên cứu địa lý của Đế quốc Nga và sự phát triển của khoa học địa lý ở Nga. Chúng tôi tìm thấy thông tin địa lý đầu tiên về không gian hiện đang hình thành nên Đế quốc Nga từ các nhà văn nước ngoài. Có người nước ngoài và... Từ điển bách khoa F.A. Brockhaus và I.A. Ép-rôn

- (Biểu đồ từ) bản đồ biểu thị giá trị độ từ thiên dưới dạng các đường có độ vĩ bằng nhau hoặc các thành phần khác của từ trường mặt đất. Từ điển hàng hải Samoilov K.I. M. L.: Nhà xuất bản Hải quân Nhà nước NKVMF của Liên Xô, 1941 ... Từ điển Hàng hải

Magn. trường của Trái đất, sự tồn tại của nó được xác định bởi hoạt động của bài. các nguồn nằm bên trong Trái Đất (xem Máy phát điện thủy từ) và tạo ra nguồn chính. các thành phần trường (99%), cũng như các nguồn biến đổi (dòng điện) trong từ quyển và... ... Khoa học Tự nhiên. từ điển bách khoa

Khoa học về từ trường của Trái đất. G. nghiên cứu cấu trúc và sự thay đổi theo thời gian của từ trường Trái đất, nguồn gốc của từ trường này và phương pháp đo nó. Dữ liệu địa lý được sử dụng trong nhiều ngành khoa học: thăm dò từ tính, trắc địa và cổ từ học. Đồng nghĩa: từ tính... Bách khoa toàn thư địa chất

Các đường nối các điểm trên bản đồ địa lý có cùng giá trị độ lệch từ. Vị trí của chúng trên bản đồ từ tính có từ một thời đại nhất định. Xem Các yếu tố của từ trường Trái đất. Từ điển địa chất: gồm 2 tập. M.: Nedra. Dưới… … Bách khoa toàn thư địa chất

Sách

• Từ trường Trái đất, Tarasov L.V.. Trong một hình thức giáo dục phổ thông, nó nói về từ trường Trái đất. Được coi là một trường địa từ trên bề mặt trái đất (các thành phần từ trường trái đất, bản đồ từ trường, sự trôi dạt và nghịch đảo...

Về mặt từ tính, Trái đất là một nam châm có kích thước khổng lồ nhưng có độ bền yếu với hai cực.

Các cực từ của Trái đất nằm tương đối gần với các cực địa lý. Quan sát cho thấy các cực từ không đứng yên,
và dần dần thay đổi vị trí của chúng so với các cực địa lý. Như vậy, vào năm 1600, cực từ phía bắc cách cực địa lý 1300 km và hiện tại cách đó khoảng 2000 km. Tọa độ địa lý của các cực từ năm 1965 là: đối với phía bắc? = 72° N, ? = 96° Tây, hướng Nam? = 70° Nam, ? =150° Đ.

Người ta tin rằng từ tính dương tập trung ở cực nam và từ tính âm tập trung ở cực bắc. Không gian xung quanh Trái đất tràn ngập các đường sức từ phát ra từ cực từ phía Nam, bao quanh toàn bộ địa cầu và đóng lại ở phía bắc (Hình.)

Từ trường của Trái đất tại mỗi điểm được đặc trưng bởi cường độ của nó T , tức là lực tác dụng lên một đơn vị từ tính dương và hướng của lực này. Vectơ T
hướng tiếp tuyến với đường sức. Vì vậy, nếu tại một thời điểm nào đó MỘT đặt một kim nam châm lơ lửng tự do thì trục của nó sẽ cùng hướng với vectơ T . Trong trường hợp này, kim từ sẽ nghiêng so với mặt phẳng chân trời và bị bác bỏ
cách xa mặt phẳng kinh tuyến thật.

Góc thẳng đứng giữa trục của kim từ treo tự do và mặt phẳng ngang gọi là tích tụ từ TÔI . Tại các cực từ, độ nghiêng là cực đại và bằng 90°; khi bạn di chuyển ra xa các cực, nó giảm dần, ví dụ ở Murmansk 77°, ở Odessa 62°, v.v., cho đến khi đạt tới 0°. Tập hợp các điểm trên bề mặt trái đất có độ nghiêng từ bằng 0 được gọi là đường xích đạo từ. Đường xích đạo từ là một đường cong không đều cắt đường xích đạo của trái đất tại hai điểm.

Mặt phẳng thẳng đứng đi qua trục của kim từ treo tự do gọi là mặt phẳng kinh tuyến từ. Tại giao điểm với mặt phẳng của chân trời thực, mặt phẳng này tạo thành đường kinh tuyến từ, hay đơn giản là kinh tuyến từ N M -S M.

Nói chung, mặt phẳng kinh tuyến từ không trùng với mặt phẳng kinh tuyến thực. Góc mà mặt phẳng của kinh tuyến từ lệch khỏi mặt phẳng của kinh tuyến thực tại một điểm nhất định trên bề mặt trái đất được gọi là độ lệch từ trường d.

Độ lệch từ trường được đo trong mặt phẳng chân trời từ phần phía bắc của kinh tuyến thực đến Ost hoặc W đến phần phía bắc của kinh tuyến từ. Ngoài ra, nếu phần phía bắc của kinh tuyến từ lệch khỏi kinh tuyến thực về E thì xích vĩ được đặt tên là E (lõi) hoặc dấu “cộng”, nếu là W thì đặt tên là W (sứ giả) hoặc “âm”. " dấu hiệu. (cơm)

Độ lớn của độ lệch từ trường tại các điểm khác nhau trên bề mặt trái đất là khác nhau. Ở hầu hết các nơi vận chuyển trên thế giới, nó dao động từ 0 đến 25°, nhưng ở những vĩ độ cao, ở những nơi gần cực từ, nó có thể đạt tới vài chục độ và giữa cùng một cực từ và cực địa lý là 180°.

Toàn bộ lực từ của trái đất T có thể được đặt theo chiều ngang N và dọc Z thành phần (hình) Thành phần ngang N đặt kim từ trong mặt phẳng của kinh tuyến từ và giữ nó ở vị trí này. Từ các công thức, rõ ràng là tại đường xích đạo từ, nơi có độ nghiêng TÔI = 0, thành phần nằm ngang có giá trị lớn nhất, tức là N - T và dọc Z = 0. Do đó, điều kiện để la bàn từ hoạt động tại và gần xích đạo là thuận lợi nhất. Tại các cực từ có I=90°, N = 0, một Z = T , la bàn từ tính không hoạt động.

Số lượng T , TÔI , d , N Và Z được gọi là các yếu tố của từ trường mặt đất, trong đó yếu tố quan trọng nhất đối với việc điều hướng là độ lệch từ trường d .

Nguyên lý hoạt động của la bàn từ dựa trên tính chất của kim từ là đặt theo hướng vectơ cường độ từ trường nơi nó nằm.

Trái đất và không gian gần Trái đất được bao quanh bởi một từ trường, các đường sức của nó xuất phát từ cực từ phía Nam, quay quanh quả địa cầu và hội tụ ở cực từ phía bắc. Các cực từ của Trái đất không trùng với các cực địa lý, vị trí của chúng năm 1970 được xác định xấp xỉ theo tọa độ: Bắc - φ = = 75°N, λ = 99°T; Nam - φ = 66,5°N; λ = 140°Đ. Người ta thường chấp nhận rằng từ tính dương tập trung ở Cực Nam từ và từ tính âm tập trung ở Cực Bắc.

Từ trường Trái Đất được đặc trưng bởi vectơ lực căng T(tổng cường độ từ trường mặt đất), hướng tiếp tuyến với các đường sức từ (Hình 9). Trong trường hợp tổng quát, vectơ này tạo một góc I nhất định với mặt phẳng của đường chân trời thực và không nằm trong mặt phẳng của kinh tuyến thực.

Cơm. 9. Các yếu tố của từ trường mặt đất

Mặt phẳng thẳng đứng đi qua vectơ cường độ từ trường của Trái đất tại một điểm cho trước được gọi là mặt phẳng của đường kinh tuyến từ. Trục của kim từ treo tự do được lắp đặt trong mặt phẳng này. Vết từ giao điểm của mặt phẳng kinh tuyến từ với mặt phẳng chân trời thực được gọi là kinh tuyến từ.

Góc trong mặt phẳng chân trời thực giữa kinh tuyến thật (nghỉ trưa N - S) và kinh tuyến từ gọi là độ suy giảm từ tính (d).Độ xích vĩ được đo từ phần phía bắc của kinh tuyến thực đến E hoặc W từ 0 đến 180°. Xích vĩ phía đông (E) được gán dấu (+), và xích vĩ phía tây (W) được gán dấu (-).

Góc giữa mặt phẳng chân trời thực và vectơ cường độ từ trường toàn phần của Trái đất được gọi là độ nghiêng từ tính(/). Tại các cực từ, độ nghiêng đạt cực đại và bằng 90°, và giảm dần về 0 khi chúng ta di chuyển ra xa các cực. Đường cong trên bề mặt trái đất được hình thành bởi những điểm mà tại đó độ nghiêng từ bằng 0 được gọi là đường xích đạo từ.

Vectơ cường độ từ trường của Trái đất có thể được phân tách thành một vectơ nằm ngang (N) và các thành phần dọc (Z) (xem Hình 9). Số lượng T, N,Z Và TÔIđược kết nối bởi các mối quan hệ

Thành phần ngang Hđược hướng dọc theo kinh tuyến từ và chứa phần tử nhạy cảm (mũi tên, thẻ) của la bàn từ tính trong đó. Như có thể thấy từ (12), giá trị tối đa N chấp nhận tại TÔI - 0, tức là ở xích đạo từ và bằng 0 ở cực từ. Do đó, ở các vùng gần cực, số đọc của la bàn từ tính không đáng tin cậy và ở các cực từ, la bàn hoàn toàn không hoạt động.

Số lượng d, tôi, h, zđược gọi là các yếu tố của từ trường trái đất. Trong tất cả các yếu tố, độ lệch từ trường là quan trọng nhất đối với việc điều hướng. Sự phân bố từ tính trên bề mặt trái đất được thể hiện trên các bản đồ đặc biệt về các nguyên tố từ tính của trái đất. Các đường cong trên bản đồ kết nối các điểm có cùng giá trị của phần tử này hoặc phần tử khác. Một đường nối các điểm có cùng giá trị độ lệch được gọi là đồng âm. Isoline suy giảm bằng không - sự đau đớn ngăn cách các khu vực có độ vĩ Đông và Tây. Độ lớn của độ lệch từ trường cũng được đưa ra trên biểu đồ hàng hải.

Tất cả các yếu tố của từ trường trái đất đều có thể thay đổi theo thời gian - các biến thể. Các biến thể của độ suy giảm phân biệt giữa thế tục, hàng ngày và không định kỳ.

Thay đổi thế tục là sự thay đổi độ giảm trung bình hàng năm từ năm này sang năm khác. Sự thay đổi độ lệch hàng năm (tăng hoặc giảm hàng năm) không vượt quá 15" và được thể hiện trên hải đồ. Trợ cấp hàng ngày hoặc sự biến đổi ngày của mặt trời xích vĩ có chu kỳ bằng một ngày mặt trời, có cường độ không đáng kể và không được tính đến trong điều hướng. Thay đổi định kỳ hoặc xe từ tínhsự dày vò xảy ra không có thời gian cụ thể.

Những nhiễu loạn từ trường có cường độ lớn khi trong vòng vài giờ tất cả các thành phần từ trường của trái đất thay đổi mạnh mẽ, được gọi là bão từ. Sự xuất hiện của bão từ có liên quan đến hoạt động của mặt trời và được quan sát thấy trên khắp bề mặt trái đất. Chỉ số la bàn trong các cơn bão từ là không đáng tin cậy - độ xích vĩ có thể thay đổi vài chục độ.

Ở một số khu vực trên bề mặt Trái đất, giá trị của các nguyên tố từ tính, bao gồm cả độ xích vĩ, khác biệt rõ rệt so với giá trị của chúng ở khu vực xung quanh. Sự thay đổi này liên quan đến sự tích tụ của đá từ tính bên dưới bề mặt và được gọi là dị thường từ tính. Các vùng dị thường từ và giới hạn thay đổi độ vĩ của chúng

Cơm. 10. Hướng từ

được chỉ định trên hải đồ hàng hải và chỉ dẫn đi thuyền. Một ví dụ về dị thường là dị thường từ tính ở Vịnh Povenets của Hồ Onega và ở phần phía nam của Hồ Ladoga. Việc sử dụng số liệu la bàn từ tính ở khu vực có dị thường là rất khó và đôi khi còn nguy hiểm.

Để sử dụng trong thực tế, dữ liệu từ bản đồ về giá trị xích vĩ phải được điều chỉnh theo năm dẫn đường. Vì mục đích này, sự thay đổi hằng năm của độ xích vĩ được nhân với số năm đã trôi qua kể từ năm mà xích vĩ được ấn định. Hiệu chỉnh thu được sẽ hiệu chỉnh độ xích vĩ được lấy từ bản đồ. Cần lưu ý rằng thuật ngữ “giảm hàng năm” hoặc “tăng hàng năm” dùng để chỉ giá trị tuyệt đối của độ lệch.

Nếu việc điều hướng xảy ra giữa các điểm mà độ lệch được chỉ định trên bản đồ thì độ lệch được nội suy bằng mắt, chia khu vực điều hướng thành các phần trong đó độ lệch được coi là không đổi.

Các hướng trên biển được xác định tương ứng với kinh tuyến từ được gọi là từ tính (Hình 10).

Khóa học từ tính(MK) - góc trong mặt phẳng của đường chân trời thực giữa phần phía bắc của kinh tuyến từ và mặt phẳng tâm của tàu theo hướng chuyển động của nó.

Vòng bi từ(MP) - góc trong mặt phẳng của đường chân trời thực giữa phần phía bắc của kinh tuyến từ và hướng từ điểm quan sát đến vật thể.

Hướng khác 180° so với ổ trục từ được gọi là mang từ tính ngược(WMD). Các hướng từ và vòng bi được tính theo cách tròn từ 0 đến 360°.

Biết giá trị độ lệch, bạn có thể di chuyển từ hướng từ sang hướng thực và ngược lại. Từ hình. 10 có thể thấy rằng hướng thực và hướng từ có liên quan với nhau bởi sự phụ thuộc:

(13)
(14)

Các công thức (13), (14) là đại số, trong đó độ lệch d có thể là đại lượng dương hoặc âm.

Để xác định và duy trì hành trình trên máy bay, người ta sử dụng các thiết bị dẫn hướng từ tính, nguyên lý hoạt động của thiết bị này dựa trên việc sử dụng từ trường Trái đất. Trái đất là một nam châm tự nhiên lớn có từ trường xung quanh. Các cực từ của Trái đất không trùng với các cực địa lý. Cực từ phía bắc nằm ở phía bắc Canada, phía nam nằm ở Nam Cực. Vị trí của các cực từ thay đổi chậm, từ trường Trái đất tại mỗi điểm được đặc trưng bởi cường độ, độ lệch và độ nghiêng.

Lực căng là lực mà từ trường tác dụng tại một điểm nhất định. Vectơ căng thẳng không hướng dọc theo đường chân trời mà ở một góc nhất định với nó. Góc này được gọi là góc nghiêng từ Θ. Tại xích đạo từ có độ nghiêng là Θ=0 0, và tại các cực từ Θ=90 0. Nếu kim của la bàn từ được gắn trên một điểm đỡ, nó sẽ nghiêng xuống so với mặt phẳng của đường chân trời thực một góc nghiêng từ tính. Tức là mũi tên được đặt theo hướng của vectơ. Tại xích đạo từ, nơi Θ=0 0, kim từ sẽ ở vị trí nằm ngang, và tại cực từ, nơi Θ=90 0, kim từ sẽ ở vị trí thẳng đứng.

Để loại bỏ độ nghiêng của kim từ trong la bàn hàng không ở bán cầu bắc, đầu phía nam của kim từ có trọng số, còn ở bán cầu nam, đầu phía bắc có trọng số hoặc điểm tựa của kim từ được dịch chuyển. Vectơ cường độ từ trường của Trái đất có thể bị phân tách thành thành phần nằm ngang, nằm trong mặt phẳng của đường chân trời thực và thành phần thẳng đứng, hướng về tâm Trái đất.

Độ lớn của các thành phần ngang và dọc phụ thuộc vào độ lớn của góc nghiêng từ. Thành phần thẳng đứng = 0 tại xích đạo từ và cực đại ở cực từ. Thành phần nằm ngang là lực dẫn hướng của kim nam châm. Dưới tác dụng của lực, mũi tên được đặt dọc theo đường sức từ, nghĩa là theo hướng bắc-nam. Tại xích đạo từ, lực =Max, còn ở cực từ là 0. Vì vậy, ở các vùng cực, khi lực tác dụng yếu đi, la bàn từ hoạt động không ổn định và cho kết quả đọc không chính xác, điều này hạn chế và đôi khi loại bỏ khả năng việc sử dụng của họ.

La bàn chỉ đường

Hướng của thành phần nằm ngang của từ trường Trái đất được lấy làm hướng ban đầu để đo đường đi của từ trường và được gọi là kinh tuyến từ.

Trong trường hợp tổng quát, kinh tuyến từ không trùng với kinh tuyến thực (hoặc kinh tuyến địa lý) và tạo một góc với nó, gọi là độ lệch từ Δ M. Độ lệch từ được đo từ 0 đến ±180 0 và được đo từ kinh tuyến thực đến phía đông (ở bên phải) có dấu “+” và ở phía tây (ở bên trái) - có dấu “-”. Tùy thuộc vào kinh tuyến nào được lấy làm điểm tham chiếu, các đường từ trường và đường thực được phân biệt.

Khóa học đích thực- đây là góc giữa hướng bắc của kinh tuyến thực đi qua máy bay và trục dọc của máy bay.

Khóa học từ tính là góc giữa hướng bắc của kinh tuyến từ đi qua Mặt trời và trục dọc của Mặt trời.

IR=MK/± ΔM/

Ngoài từ trường Trái đất, phần tử nhạy cảm của la bàn từ tính hoặc cảm ứng còn bị ảnh hưởng bởi từ trường của Mặt trời, được tạo ra bởi các khối sắt từ và các dây dẫn mang dòng điện. Kim của la bàn từ, chịu ảnh hưởng của từ trường Trái đất và từ trường của Mặt trời, được đặt theo kết quả của các từ trường này.

Đường mà kim nam châm của la bàn gắn trên máy bay được lắp đặt được gọi là kinh tuyến la bàn.

tiêu đề la bàn là góc giữa hướng bắc của kinh tuyến la bàn đi qua máy bay và trục dọc của máy bay. La bàn và kinh tuyến từ không trùng nhau.

Góc giữa hướng bắc của kinh tuyến từ và hướng bắc của kinh tuyến la bàn được gọi là độ lệch la bàn Δ K.

Độ lệch được đo từ kinh tuyến từ về phía đông (ở bên phải) bằng dấu “+” và về phía tây (ở bên trái) – bằng dấu “-”.

La bàn từ KI-13

La bàn từ tính KI-13 là máy đo dự phòng tự động cho lộ trình la bàn của máy bay. KI-13 được lắp đặt trên khung buồng lái dọc theo trục dọc của máy bay. Được thiết kế để xác định đường bay từ tính của máy bay.

Nguyên lý hoạt động dựa trên việc sử dụng các đặc tính của nam châm lơ lửng tự do, được lắp đặt trong mặt phẳng của kinh tuyến từ. Bộ phận nhạy cảm của thiết bị bao gồm hai nam châm vĩnh cửu được cố định trong một thẻ. Một thang đo được gắn vào thẻ, chia độ từ 0 đến 360 0, số hóa là 30 0 và giá trị chia là 5 0. Mặt trong của la bàn chứa đầy naphtha, có tác dụng làm giảm độ rung của thẻ và giảm ma sát. Ở dưới cùng của thiết bị có một thiết bị lệch để loại bỏ độ lệch hình bán nguyệt. La bàn có độ chiếu sáng theo tỷ lệ riêng.

KI-13 hoạt động như sau. Trong chuyến bay theo phương ngang, thẻ có thang đo được lắp vào mặt phẳng kinh tuyến từ của Trái đất bằng hai thanh song song và duy trì hướng không đổi so với Trái đất. Khi máy bay quay so với mặt phẳng của kinh tuyến từ, thẻ có thang đo vẫn giữ nguyên vị trí và đường tiêu đề quay cùng với thân thiết bị theo cùng một góc với máy bay, hiển thị hướng la bàn mới trên thang đo .

Lỗi trong la bàn từ tính KI-13.

KI-13 có các lỗi sau:

· trì trệ của thẻ;

· niềm đam mê của thẻ với chất lỏng;

· sai lệch;

· độ lệch cuộn;

· Lỗi quay về hướng bắc.

Tình trạng trì trệ thẻ- đây là góc mà thẻ không chạm tới kinh tuyến từ khi từ từ quay lại thẻ. Nguyên nhân kinh tuyến bị đình trệ là do ma sát của trục với giá đỡ. Sự trì trệ của thẻ có thể được quan sát thấy khi bay ở các vĩ độ phía bắc do thành phần nằm ngang của từ trường Trái đất có giá trị nhỏ.

Niềm đam mê của hộp mực với chất lỏng xảy ra trong các vòng quay do quán tính của chất lỏng. Sau khi dừng quay, chất lỏng tiếp tục quay trong một thời gian do quán tính, dẫn đến sự chậm trễ trong việc thẻ đến kinh tuyến. Trong những vòng quay dài, độ phóng đại của xe có thể đạt tới tốc độ vòng quay. Thời gian để thẻ bình tĩnh lại sau khi truyền mạnh chất lỏng lên tới 2 phút.

Độ lệch– đây là lỗi phương pháp chính của KI-13, phát sinh do ảnh hưởng của từ trường mặt trời lên hệ thống từ tính của la bàn. Điều này dẫn đến việc hệ thống từ tính được lắp đặt dọc theo kinh tuyến la bàn và KI-13 biểu thị hướng đi của la bàn. Độ lớn và tính chất của độ lệch phụ thuộc vào từ trường của mặt trời.

Độ lệch ΔK là tổng của 3 thành phần: ΔK KR tròn, ΔK hình bán nguyệt ΔK p/KR và một phần tư ΔK CHETV:

Δ K= Δ K KR + Δ K p / KR + Δ K CHETV

Độ lệch tròn ΔK KR không phụ thuộc vào hướng tàu bay và có giá trị không đổi. ΔK KR được gọi là lỗi cài đặt.

ΔK KR (lỗi lắp đặt) được bù bằng cách xoay KI-13 tại vị trí lắp đặt.

Khi máy bay quay 360 0 ΔKp/KR đổi dấu hai lần, về 0 hai lần và cực đại hai lần, tức là nó thay đổi theo quy luật hình sin.

ΔK p/KR bị bộ điều hướng loại bỏ trên 4 khóa chính 0; 90; 180; 270 0 sử dụng thiết bị đo độ lệch ở đáy la bàn.

Khi máy bay quay 360 0, ΔК FOUR đổi dấu bốn lần, đạt cực đại bốn lần và về 0 bốn lần.

ΔK CHETV cho CI -13 không bị loại bỏ, nhưng bị người điều hướng xóa bỏ trên 8 khóa 0; 45; 90; 135; 180; 225; 270; 315 0 và được đưa vào lịch hiệu chỉnh được cài đặt trong buồng lái.

Để tính toán tiêu đề từ tính theo KI - 13, cần sửa đổi số đọc của tiêu đề la bàn KI -13 từ lịch trình cài đặt trong buồng lái.

Độ lệch cuộn– đây là sự khác biệt trong số đọc KI-13 đối với vị trí nằm ngang và nghiêng của máy bay. Độ lệch cuộn xuất hiện trong chuyến bay khi cuộn ngang và cuộn dọc, khi mặt phẳng của xe có một góc so với mặt phẳng của máy bay. Trong thực tế, độ lệch cuộn trên máy bay không được tính đến.

Trong chuyến bay ngang, mặt phẳng của hộp mực KI-13 nằm ngang và nằm trong mặt phẳng của kinh tuyến từ. Hệ thống từ trường la bàn chỉ chịu tác động của thành phần nằm ngang là lực dẫn hướng cho la bàn từ tính.

Thành phần thẳng đứng của từ trường Trái đất vuông góc với mặt phẳng của thẻ và không có bất kỳ tác dụng nào lên hệ thống từ tính. Khi tàu bay chuyển hướng về phía bắc hoặc phía nam, dưới tác dụng của lực ly tâm, cùng với tàu bay, xe bị lệch khỏi mặt phẳng kinh tuyến một góc nghiêng. Trong trường hợp này, hệ thống từ tính của la bàn, chịu ảnh hưởng của hai thành phần - ngang và dọc, được đặt theo kết quả và đo hướng có sai số ΔMK. Lỗi này được gọi là lỗi quay về phía bắc. Độ lớn của nó đặc biệt lớn khi bay ở các vĩ độ phía bắc, nơi góc nghiêng từ Θ tiến tới 80 0 - 90 0. Sai số quay hướng bắc không chỉ phụ thuộc vào góc nghiêng từ Θ mà còn phụ thuộc vào góc cuộn của máy bay khi quay. Lỗi quay về phía bắc được tính đến như sau. Khi khôi phục máy bay sau khi lộn vòng theo hướng phía bắc, không cần thiết phải đưa máy bay về hướng đã định theo số lần lăn vòng mà ngược lại, ở các hướng phía nam, hãy quay máy bay theo cùng một độ cuộn . Ở các hướng 90 0 và 270 0, sai số quay hướng bắc bằng 0, vì thành phần thẳng đứng trùng với mặt phẳng kinh tuyến từ của Trái đất. Sau khi máy bay chuyển sang bay ngang, tác dụng của thành phần thẳng đứng của từ trường trái đất sẽ chấm dứt và số liệu trên la bàn được khôi phục.

Sử dụng KI-13

Trước khi khởi hành Kiểm tra bên ngoài thiết bị - buộc chặt, mức naphtha. Kiểm tra xem có biểu đồ sai lệch trong buồng lái hay không.

Trước khi bắt đầu đi taxi đảm bảo rằng KI -13 biểu thị hướng đỗ xe từ tính (có tính đến ΔK CHETV).

Khi bắt đầu điều hành sau khi định vị máy bay dọc theo trục đường băng, hãy kiểm tra sự tuân thủ của chỉ số KI -13 với hướng máy bay (cũng có tính đến ΔK 4TV).

Trong chuyến bay La bàn từ tính KI-13 là thiết bị định hướng dự phòng và được phi hành đoàn sử dụng trong trường hợp GMK-1A gặp sự cố.

Tuy nhiên, trong suốt chuyến bay, phi hành đoàn có nghĩa vụ phải liên tục so sánh các chỉ số của KM - 8, UGR - 4UK và KI -13, điều này sẽ cho phép phát hiện kịp thời sự cố của hệ thống khóa học GMK - 1A. Khi bay trong bầu không khí hỗn loạn, người ta quan sát thấy độ rung của hộp đạn KI-13, có thể đạt tới ±15 0 20 0. Do đó, khi tính toán khóa học theo CI-13, các số đọc phải được tính trung bình. La bàn hoạt động bình thường khi máy bay lăn tới 17 0 trở lên - thẻ la bàn chạm vào các bộ phận bên trong của thiết bị và nó không thể hoạt động được

Bài tập thí nghiệm 230Xác định thành phần ngang của cường độ từ trường trái đất Phần lý thuyếtI. Các yếu tố của từ trường mặt đất. Trái đất là một nam châm hình cầu khổng lồ. Tại bất kỳ điểm nào trong không gian xung quanh Trái đất và trên bề mặt của nó, tác động của lực từ đều được phát hiện, tức là. một từ trường được tạo ra, tương tự như trường của một lưỡng cực từ “ab” đặt ở tâm Trái đất (Hình I). Các cực từ của Trái đất nằm gần các cực địa lý: gần cực địa lý phía bắc C có từ trường phía nam S, và gần cực địa lý phía nam U "từ trường phía bắc N. Từ trường của Trái đất tại xích đạo từ có hướng nằm ngang (điểm B), và tại các cực từ nó hướng thẳng đứng (điểm A Tại các điểm khác trên bề mặt trái đất, từ trường của trái đất được điều chỉnh một góc nhất định so với bề mặt (điểm K). Bạn có thể xác minh sự tồn tại của từ trường trái đất bằng cách sử dụng một kim nam châm Nếu treo kim trên một sợi dây như hình 1 sao cho điểm treo trùng với trọng tâm thì kim sẽ hướng tiếp tuyến với đường sức của từ trường Trái đất. cho mình những kiến ​​thức cơ bản về lý thuyết Maxwell, tính chất của sóng điện từ và cơ chế truyền sóng điện từ trong dây hai dây Từ tính là một nhánh của vật lý nghiên cứu sự tương tác giữa dòng điện, giữa dòng điện và nam châm (vật thể có mô men từ). ) và giữa các nam châm. Tương tác giữa hai dây dẫn song song với dòng điện. Định luật Biot-Savart-Laplace và Ampere được sử dụng để xác định lực tương tác của hai dây dẫn song song với dòng điện. Thông lượng vector cảm ứng từ. Định lý Gauss cho từ trường. Momen từ của nguyên tử. Để mô tả đầy đủ về nguyên tử, cần có kiến ​​thức về cơ học lượng tử mà chúng ta sẽ nghiên cứu sau. Tuy nhiên, các đặc tính từ của vật chất được giải thích rõ ràng bằng cách sử dụng mô hình hành tinh nguyên tử đơn giản và trực quan do E. Rutherford đề xuất. Từ hóa của một chất. Trước đây, chúng ta giả sử rằng các dây dẫn mang dòng điện và tạo ra từ trường đều ở trong chân không. Nếu dây ở trong bất kỳ môi trường nào thì cường độ từ trường mà chúng tạo ra sẽ thay đổi. Các loại nam châm. Chúng ta hãy tiến hành một thí nghiệm với một từ trường mạnh được tạo ra, chẳng hạn như bởi một cuộn dây điện từ. Một cuộn dây điện từ (một hình trụ có dây quấn quanh để dòng điện chạy qua) có thể tạo ra từ trường bên trong nó lớn hơn 100.000 lần so với từ trường Trái đất. Chúng ta sẽ đặt nhiều chất khác nhau vào một từ trường như vậy và quan sát lực của từ trường tác dụng lên chúng như thế nào. Kết quả định tính của các thí nghiệm như vậy khá đa dạng. Cấu trúc miền của sắt từ. Lý thuyết cổ điển về sắt từ được phát triển bởi nhà vật lý người Pháp P. Weiss (1907). Theo lý thuyết này, toàn bộ thể tích của một mẫu sắt từ, nằm ở nhiệt độ dưới điểm Curie, được chia thành các vùng nhỏ - các miền - được từ hóa tự phát đến bão hòa. Định luật cơ bản của cảm ứng điện từ. Nhà vật lý vĩ đại nhất thế kỷ 19, Michael Faraday, tin rằng có mối quan hệ chặt chẽ giữa các hiện tượng điện và từ. Ampere, Biot và các nhà khoa học khác đã tìm ra một mặt của mối quan hệ mà chúng ta đã quen thuộc này, đó là tác dụng từ của dòng điện. Hiện tượng cảm ứng lẫn nhau Lý thuyết Maxwell cho trường điện từ. Vào những năm 60 của thế kỷ 19 D.K. Maxwell, sau khi làm quen với các tác phẩm của Faraday, đã quyết định đưa ra lý thuyết về điện và từ dưới dạng toán học. Sau khi khái quát hóa các định luật được thiết lập bằng thực nghiệm - định luật dòng điện toàn phần, định luật cảm ứng điện từ và định lý Ostrogradsky-Gauss - Maxwell đã đưa ra một bức tranh hoàn chỉnh về trường điện từ. Maxwell đưa ra khái niệm dòng điện tổng. Mật độ dòng điện tổng Mặt phẳng thẳng đứng nơi mũi tên nằm được gọi là mặt phẳng kinh tuyến từ. Tất cả các mặt phẳng kinh tuyến từ cắt nhau dọc theo đường thẳng NS, vết các kinh tuyến từ trên bề mặt Trái đất hội tụ tại cực từ N và S. Góc tạo bởi các mặt phẳng của kinh tuyến từ và kinh tuyến địa lý gọi là góc lệch (theo Hình 1 - góc β). Góc tạo bởi hướng của từ trường Trái đất và mặt phẳng ngang gọi là góc nghiêng (trong Hình 2 - góc α), vectơ cường độ của từ trường Trái đất có thể được phân tách thành hai thành phần: ngang và dọc. Hình 2 thể hiện vị trí của kim từ NS treo trên sợi dây L trong từ trường Trái Đất. Hướng của đầu phía bắc N của mũi tên trùng với hướng cường độ từ trường của Trái Đất. Mặt phẳng hình vẽ trùng với mặt phẳng đường kinh tuyến từ. Kiến thức về góc nghiêng và độ xích vĩ, cũng như thành phần nằm ngang, giúp xác định độ lớn và hướng của cường độ từ trường Trái đất tại một điểm nhất định trên bề mặt. Thành phần nằm ngang, góc lệch β và góc nghiêng α là các thành phần chính của từ trường mặt đất. Theo thời gian, tất cả các yếu tố của từ tính của trái đất, cũng như vị trí của các cực từ, sẽ thay đổi. Nguồn gốc của từ trường mặt đất hiện chưa được hiểu đầy đủ. Theo các giả thuyết mới nhất, từ trường Trái đất có liên quan đến các dòng điện tuần hoàn dọc theo bề mặt lõi Trái đất, cũng như với từ hóa của đá. 2. Phương pháp điện kế tiếp tuyến. Nếu kim từ chỉ có thể quay quanh một trục thẳng đứng thì nó sẽ được lắp đặt dưới tác động của thành phần nằm ngang của từ trường Trái đất trong mặt phẳng kinh tuyến từ. Đặc tính này của kim từ được sử dụng trong điện kế tiếp tuyến. Chúng ta hãy xem xét một dây dẫn tròn có N vòng, liền kề nhau, nằm thẳng đứng trong mặt phẳng của kinh tuyến từ. Ở giữa dây dẫn chúng ta đặt một kim nam châm có thể quay quanh một trục thẳng đứng. Nếu cho dòng điện I chạy qua cuộn dây thì xuất hiện một từ trường có cường độ vuông góc với mặt phẳng quay của cuộn dây (Hình 3). Trong trường hợp này, hai từ trường vuông góc lẫn nhau sẽ tác dụng lên kim từ N1 S1: thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất và từ trường dòng điện. Hình 3 thể hiện các phần của vòng dây (A và B) trong mặt phẳng nằm ngang. Trong phần A, dòng điện hướng “ra ngoài” mặt phẳng vẽ, vuông góc với mặt phẳng vẽ. Kết hợp lại, dòng điện hướng ra ngoài mặt phẳng vẽ và vuông góc với nó. Các đường cong chấm biểu thị đường sức từ của dòng điện. Mũi tên NS chỉ hướng của kinh tuyến từ. Hình 3