Magnetism terestru. Departamentul de Geofizică, studiind câmpul magnetic al Pământului. Să presupunem intensitatea câmpului magnetic, la un anumit punct este reprezentat de vectorul F (fig. 1). Planul vertical care conține acest vector, numit plan de meridianul magnetic. Unghi D, închisă între planurile de meridianul magnetic și geografic se numește declinație. Distinge declinație est și vest. Acesta a decis să sărbătorească declinare de Est semnul plus, de Vest - semnul minus. Unghiul I, vectorul F format cu planul orizontal, se numește înclinație. vector de proiecție H F pe planul orizontal se numește o componentă orizontală și proiecția pe linie verticală Z este denumită componenta verticală.
Principalele instrumente de măsurare a elementelor magnetice ale pământului sunt în momentul magnetic și sistem teodolit inclinometers ridicat. teodolitul magnetic Scop - măsurarea componentei orizontale a câmpului magnetic și declinației. Magnetul dispus orizontal, capabil să se rotească în jurul unei axe verticale este stabilită de câmpul magnetic al Pământului, cu axa sa în planul meridian magnetic. În cazul în care se deduce din această poziție de echilibru și apoi furnizează el însuși, atunci acesta va începe să oscileze în jurul planului de meridianul magnetic cu o perioadă T definită prin formula:
unde K - momentul de inerție al sistemului oscilant (magnet și rama) și M - momentul magnetic al magnetului. Determinarea din valoarea specială de observare a K, este posibil ca perioada de observație T pentru a găsi valoarea MN produsului. Apoi așezați perioada magnetului oscilație care este determinat, la o anumită distanță unul față de celălalt, magnetul auxiliar, de asemenea, având posibilitatea de a se roti în jurul unei axe verticale, iar primul magnet este orientat astfel încât centrul celui de al doilea magnet a fost pe prelungirea axei magnetice a primului. În acest caz, magnetul auxiliar va acționa diferit de H și câmpul M, care magnet m. B. găsit de formula:
unde B - distanța dintre centrele celor doi magneți, și, b. - sunt niște constante. Magnet din planul meridian magnetic și va fi în direcția rezultanta acestor două forțe. Fără a schimba locația relativă a pieselor de instalare sunt o poziție deflector magnet, în care rezultanta se numește perpendicular pe acestea (Fig. 2). Prin măsurarea în acest caz deflexie unghiul v, relația poate păcătui v = f / Hnayti Din valoarea obținută a raportului valorilor PL și H / M determinat H. componenta orizontală În teoria magnetism terestru are unitatea de distribuție, notată cu γ, este egală cu 0,00001 gauss. teodolitul magnetic poate fi folosit ca declinator, un instrument pentru măsurarea declinației. Combinând un plan țintă cu direcția axei magnetice a magnetului este suspendat de un fir de plumb in coincidenta cu planul meridianului magnetic. Pentru a obține un număr de cerc care corespunde șoaptele dispozitivului de vizare la nord geografic, suficient pentru a face orientări cu privire la orice obiect, al cărui adevărat azimut este cunoscută. Mostrele diferență meridiane geografice și magnetice și dă o valoare de declinație.
Inclinometers - un dispozitiv de măsurare I. magnetometrie modern are două tipuri de dispozitive de măsurare de înclinare - Inclinometre prezența la vot și de inducție. Primul dispozitiv are un ac magnetic, se rotește în jurul unei axe orizontale, amplasate în centrul membrului vertical. Planul mișcării săgeții aliniată cu planul meridian magnetic; în acest caz, în condiții ideale, axa magnetică săgeata în poziția de echilibru va coincide cu direcția tensiunii magnetice în acest paragraf, iar unghiul dintre axa magnetică și orizontală linie săgeată Dimensiunea I. da pe bază de structură inclinometers inducție (inductor pământ) în fenomenul conductorului de inducție, Ne îndreptăm într-un câmp magnetic. O caracteristică esențială a dispozitivului este o bobină, se rotește în jurul unuia dintre diametrele sale. La rotirea unei astfel de bobină într-un câmp magnetic al Pământului nu apare CEM numai atunci când axa sa de rotație coincide cu direcția câmpului. Această poziție a axei, nota absența curentului din galvanometru, care a închis bobina este măsurată pe cercul vertical. Unghiul dintre direcția axei bobinei de rotație și un unghi de înclinare la orizont va.
Instrumentele menționate mai sus sunt în prezent cele mai frecvente. Trebuie menționat în special despre magnetic Ogloblinskogo teodolit, determinarea valorii H / M de compensare de câmp magnetic H, pentru care se determină perioada de oscilație.
În ultimii ani, așa-numitul început să fie aplicat Metode electrice măsoară H, la care abaterea nu este produsă cu ajutorul magnetului și abătută de bobine de câmp magnetic. Pentru a obține precizia necesară a măsurătorilor magnetice (0,2-0,02% tensiune full), curentul de operare este comparat cu un curent de celulele normale (prin compensarea metoda potențiometru).
Măsurătorile efectuate la diferite puncte ale suprafeței Pământului, arată că câmpul magnetic variază de la un punct la altul. Aceste modificări pot fi observate unele modele, natura care devine cel mai clar din luarea în considerare a T. N. cartelă magnetică (Fig. 3 și 4).
Dacă se aplică la linia de bază topografic puncte de valori egale ale oricărui element de conectare terestre Magnetism, atunci acest card va prezenta o imagine clară a distribuției elementelor de pe teren. Prin urmare, diferitele elemente ale magnetism terestru, există hărți cu sisteme de contururi diferite. Aceste contururi sunt nume speciale, în funcție de elementul pe care le reprezintă. Astfel, liniile de puncte de conectare sunt egale declinare numite isogon (linia de zero, declinație numit agonicheskoy linie), linii de înclinare egale - isoclines și linii de stres egal - linii isodynamic. Isodynam distinge orizontală și verticală componenta T. D. În cazul în carduri pentru a construi întreaga suprafață a globului, atunci ele pot fi văzute următoarele caracteristici. În regiunile ecuatoriale ale celor mai mari valori observate forță orizontală (gauss la 0,39); spre poli componenta orizontală scade. Un model opus de schimbare are loc pentru componenta verticală. Linia zero valori ale componentei verticale se numește ecuatorul magnetic. Punctele cu forță orizontală zero, numit polii magnetici ai Pământului. Ele nu coincid cu coordonatele geografice ale și au: polul magnetic nord - 70,5 ° s. w. s și 96,0 °. . D (1922), polul sud magnetic - 71,2 ° S. w. și 151,0 ° C. d. (1912). Polii magnetici ai Pământului se intersectează toate isogons.
Un studiu detaliat al câmpului magnetic al Pământului constată că contururile nu merg la fel de bine ca și oferă imaginea de ansamblu. În fiecare astfel de curbă spațiu au o curbură care încalcă funcționare lină. În unele zone aceste distorsiuni ajunge la valori mari, astfel încât trebuie să aloce terenul magnetic din imagine. Aceste zone sunt numite anormale, și pot observa valorile elementelor magnetice, de multe ori normală de câmp. Anomaliile magnetice constatat relația lor strânsă cu structura geologică crusta superioară, Ch. arr. în ceea ce privește conținutul lor de minerale magnetice și le-a generat o ramură magnetometrie specială care are o valoare practică și atribuie sarcina măsurătorilor cerere magnetometrie pentru explorare minieră. Astfel de zone anormale, care sunt deja în momentul de mare importanță industrială, sunt situate în Urali, în districtul Kursk, în Krivoi Rog, în Suedia, Finlanda și altele. Locații. Pentru a studia câmpurile magnetice ale acestor zone dezvoltate echipamente speciale (magnetometru Tiberga-Talena, lokalvariometry și t. D.), permite să se obțină rapid măsurătorile necesare. Studiul a câmpului magnetic al Pământului în oricare punct descoperă un fapt că schimbările de câmp în timp. Un studiu detaliat al variațiilor temporale ale elementelor de magnetism terestru a condus la stabilirea legăturii lor cu viața lumii ca un întreg. Variațiile sunt reflectate de rotație a Pământului în jurul axei de mișcare a Pământului față de soare și o întreagă serie de fenomene de ordine cosmică. Variații de studiu Observatoare magnetice speciale fiind prevăzute cu dispozitive de precizie, dar pentru măsurarea câmpului magnetic al elementelor de pământ, un alt instalații speciale pentru înregistrarea continuă a variațiilor temporale ale elementelor magnetice. Astfel de dispozitive sunt cunoscute ca Variometre. sau magnetographs. și de obicei servesc pentru variația înregistrării D, H și Z. Dispozitiv pentru variațiile de înregistrare declinație (D. variometrului sau monofilară) are un magnet cu o oglindă atașată la acesta, agățat liber pe un fir subțire. Variațiile constând declinațiaîn rotirea planul meridian magnetic, forțând modul rotativ magnet suspendat. Abandonat de fascicul iluminator speciale reflectate de magnet oglinda permite deplasarea spotului luminos, care lasă un semn sub forma unei curbe pe hârtie fotosensibilă înfășurat pe un tambur rotativ sau coboară vertical. grinzi trase linie reflectate de oglinzi fixe și ștampila de timp a face posibilă găsirea schimbarea rezultată magnetogram D pentru orice moment. În cazul în care firul de filare prin rotirea punctului superior de fixare a acestuia, magnetul din planul de meridianul magnetic; de strângere este posibil să-l pună într-o poziție perpendiculară pe originalul. În noua poziție de echilibru pe magnet, pe de o parte, acesta va opera H, pe de altă parte - în momentul de fire răsucite. Orice modificare a componentei orizontale determină o schimbare în poziția de echilibru a magnetului, iar un astfel de dispozitiv va marca componenta orizontală a variației (sau vario N. bifilyar. Dacă magnetul este suspendat pe două fire paralele). Înregistrarea acestor variații se realizează în același mod ca și modificările de înregistrare declinare. In final, o a treia unitate de servire pentru înregistrarea variațiilor componentei verticale (cântare Lloyd. Variometru Z), are un magnet oscilant ca un fascicul de echilibru, în jurul unei axe orizontale. Corespunzător se deplasează centrul de greutate prin magnet sinker mobil al acestui aparat este adusă într-o poziție apropiată de orizontală, și sunt montate de obicei, astfel încât planul mișcării magnetului a fost direcționată perpendicular pe planul meridian magnetic. În acest caz, poziția de echilibru este determinată de acțiunea Z magnetului și greutatea sistemului. Modificarea primei valori va cauza o anumită înclinație a magnetului, modificarea proporțională din componenta verticală. Aceste modificări sunt înregistrate înclinație, ca și cea anterioară, prin fotografică și furnizează materialul pentru judecata variațiilor de componente verticale.
Cel mai evident mod de variații de imagine este r. N. Diagrama vectorială. care reprezintă deplasarea sfârșitul vectorul F în timp. Două proeminențe diagrame vector în planul YZ și xy dată în fig. 6. Din această figură. Acesta este văzut cum se reflectă în cursul de zi cu zi a naturii timpul anului: în lunile de iarnă oscilațiile elementelor magnetice este semnificativ mai mică decât în timpul verii.
Printre ipotezele propuse pentru a explica variația diurn și anuală a elementelor geomagnetice, trebuie remarcat ipoteza propusă de Balfour-Stewart și dezvoltat Schuster. În opinia cercetătorilor, în straturile înalte conductoare electric ale atmosferei sub acțiunea razelor solare termice apar mase de gaz de deplasare. câmpul magnetic al Pământului în aceste mase în mișcare induse de efectuarea de curenți electrici, câmp magnetic, care se manifestă sub forma unor variații zilnice. Această teorie explică bine scăderea variațiilor de amplitudine în lunile de iarnă și găsește rolul predominant al ora locală. În ceea ce privește furtuni magnetice, studiul a fost gasit in apropiere de strânsă legătură cu activitățile lor de soare. Imaginind acest sens a condus la următoarea teorie perturbațiilor de acum magnetice, în general, recunoscută. Soare în momentele cele mai intense ale activității ejectat fluxuri de particule încărcate electric (de exemplu electroni). O astfel de curgere care intră în atmosfera superioară, ionizează și creează posibilitatea apariției curenților electrici intense și de câmp magnetic, care sunt acele perturbatii pe care le numim furtuni magnetice. O astfel de explicație a naturii furtunilor magnetice este în bună concordanță cu rezultatele teoretice ale aurorelor dezvoltate Stormer.