ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRE - projections du vecteur complet de la tension terrestre champ magnétique T(cm. Le champ magnétique terrestre) pa. axes de coordonnées et zone horizontale, ainsi que les angles de déclinaison et d'inclinaison. Projection vectorielle T sur le carré horizontal appelée composante horizontale (H) - sur l'axe vertical - la composante verticale (Z), sur l'axe X (dirigé le long du méridien géographique vers C) - nord. composante (X) et sur l'axe Y (dirigé le long du parallèle géographique à B) - est. composant (Y). L'angle de déclinaison (D) est l'angle entre méridien géographique T et la composante horizontale H (la déclinaison est considérée comme positive lorsque H dévie vers B). L'angle d'inclinaison (I) est l'angle entre le vecteur T et carré horizontal. (l'inclinaison est considérée comme positive lorsque l'écart vers le bas) . L'intensité du champ magnétique terrestre(T, H, X, Y, Z) mesuré en Oerstedach, Milliersted et gamma. Les angles de déclinaison et d'inclinaison sont mesurés en degrés. En fonction du système de coordonnées utilisé dans les calculs pour caractéristiques complètes T quantités et constructions dans l'espace vectoriel 3 E. z. suffit. m.: dans système rectangulaire coordonnées - X, Y, Z ; en cylindrique - H, Z, D; V sphérique -
T, D, I. Entre E.z. m il existe les relations suivantes : X = H cos. D; Oui = Hsin D; Z T= H bronzage I ; = H sec I = Z cosec I; H 2 = X 2 + Y 2 ; T2 =H2+ Z2
= X 2 + Oui 2 + Z 2 ; .
E h. m. ne restent pas inchangés dans le temps, mais changent continuellement leurs valeurs (voir. Les variations sont magnétiques). Pour le moderne L'époque à la surface de la Terre H varie de 0,4 oe à l'équateur magnétique (dans la région des îles de la Sonde) à zéro à pôles magnétiques. Z varie de 0,6 Oe dans la région des pôles magnétiques à zéro à l'équateur magnétique. La déclinaison varie de zéro à l'équateur à ± 180° (aux pôles magnétique et géographique). L'inclinaison va de zéro (à l'équateur) à ±90° (aux pôles magnétiques). Utilisé en prospection magnétique T, Z Et N, puisque la force du champ magnétique anormal est fonctionnellement liée aux paramètres des corps perturbateurs. Parfois, pour caractériser la position de la composante horizontale anormale, ils mesurent également D. Cm.
Prospection magnétique. Yu. P. Tafeev.. Edité par KN Paffengoltz et al.. 1978 .
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Le champ magnétique terrestre, dont l'existence est due à l'action de sources constantes situées à l'intérieur de la Terre (voir Dynamo hydromagnétique) et créant la composante principale du champ (99%), ainsi que de sources variables (courants électriques) en . .. ... Dictionnaire encyclopédique
1976. Contenu... Wikipédia
Un appareil pour mesurer le champ magnétique terrestre dans l'air. Installé sur un avion ou un hélicoptère, il peut faire partie d'une station géophysique aéroportée. Le plus souvent, le vecteur complet de l'intensité du champ magnétique terrestre T ou son... ... est mesuré dans l'air. Encyclopédie géologique
Recherche géographique de l'Empire russe et développement sciences géographiques en Russie. D'abord informations géographiques sur l'espace qui constitue actuellement Empire russe, nous trouvons écrivains étrangers. Il y avait des étrangers et... Dictionnaire encyclopédique F.A. Brockhaus et I.A. Éphron
- (Cartes magnétiques) cartes qui indiquent la valeur de déclinaison sous forme de lignes de déclinaisons égales ou d'autres éléments du magnétisme terrestre. Dictionnaire marin Samoilov K.I. M.L. : Maison d'édition navale d'État NKVMF URSS, 1941... Dictionnaire marin
Magné. champ de la Terre dont l'existence est déterminée par l'action du poste. sources situées à l'intérieur de la Terre (voir Dynamo hydromagnétique) et créant la principale. les composants du champ (99%), ainsi que les sources variables (courants électriques) dans la magnétosphère et... ... Sciences naturelles. Dictionnaire encyclopédique
La science du champ magnétique terrestre. G. étudie la structure et l'évolution dans le temps du champ magnétique terrestre, l'origine de ce champ et les méthodes pour le mesurer. Les données géographiques sont utilisées dans de nombreuses sciences : prospection magnétique, géodésie et paléomagnétisme. Syn : magnétisme... Encyclopédie géologique
Lignes de connexion à carte géographique points de les mêmes valeurs déclinaison magnétique. Leur position sur les cartes magnétiques remonte à une certaine époque. Voir Éléments du magnétisme terrestre. Dictionnaire géologique : en 2 volumes. M. : Nédra. Sous… … Encyclopédie géologique
Livres
- Magnétisme terrestre, Tarasov L.V.. Sous une forme pédagogique populaire, parle du magnétisme terrestre. Considéré comme un champ géomagnétique sur la surface de la terre(éléments du magnétisme terrestre, cartes magnétiques, dérive et inversion...
La Terre dans son ensemble est un aimant sphérique dont les pôles se situent à proximité des pôles géographiques : près du nord pôle géographique le pôle magnétique sud S est situé (~ 11,5º par rapport à l'axe de rotation de la Terre) et près du pôle magnétique nord géographique sud N. Les pôles magnétiques dérivent, vraisemblablement le pôle magnétique sud vers le nord-ouest.
L'angle entre le méridien géographique et magnétique s'appelle déclinaison magnétique β (Fig. 1).
Le vecteur d'intensité totale (induction magnétique B=μ 0 H) est dirigé tangentiellement aux lignes de force du champ magnétique terrestre. Une aiguille magnétique suspendue à un fil est orientée dans la direction du vecteur de l'intensité totale du champ magnétique terrestre, qui peut être décomposé en deux composantes : horizontale H g et verticale H b (Fig. 4).
| α |
| S |
| N |
| V |
Le rapport entre les composantes horizontale et verticale dépend de localisation géographique. Plus on se rapproche du nord, plus la flèche est raide. Par conséquent, pour caractériser le champ magnétique terrestre, un angle est introduit α – angle d'inclinaison.
Une aiguille magnétique qui ne peut tourner que sur axe vertical, ne s'écartera que sous l'influence du vecteur H r, s'installant dans le plan du méridien magnétique. Cette propriété de l’aiguille magnétique est utilisée dans les boussoles.
Ainsi, pour caractériser le champ magnétique terrestre, on utilise :
2. Angle d'inclinaison α
3. Composante horizontale du champ magnétique terrestre H g :
N g = Нcosα ou B g = Bcosα
Méthodologie de mesure de H horizontale (H g) et verticale dans les composantes du champ magnétique terrestre.
Les grandeurs caractérisant le champ magnétique terrestre peuvent être mesurées par deux méthodes.
1)La méthode du compas tangentiel permet de déterminer la composante horizontale du champ magnétique H g .
Une boussole est placée à l’intérieur de la bobine. Le plan de la bobine est placé dans le plan du méridien magnétique, c'est-à-dire le long de l’aiguille magnétique de la boussole. Lorsqu'un courant traverse une bobine, un champ magnétique est créé perpendiculaire au plan les bobines et l’aiguille de la boussole sont orientées dans la direction du champ magnétique résultant.
La figure 5 montre la section transversale de la bobine.
| α |
| Riz. 5. |
Intensité du champ magnétique au centre courant circulaire 
, et au centre d'une bobine circulaire avec courant, en tenant compte du nombre de tours :
De la figure 5, il s'ensuit que 
, Alors:
.
Après différenciation logarithmique de cette formule, on obtient une formule de calcul de l'erreur
(2)
il s'ensuit que l'erreur sera minime si péché 2α =1 c'est à dire α =45°. Cela signifie que vous devez choisir une intensité de courant dans le circuit telle que la déviation de l'aiguille magnétique soit proche de 45°, puis
Où N– nombre de tours de bobine, N=400 tours ; R. – rayon moyen des bobines, R.=35mm.
2)Méthode utilisant le phénomène induction électromagnétique, permet de déterminer les composantes horizontales Hg et verticales H de l'induction du champ magnétique terrestre.
L'installation se compose d'un inducteur (Fig. 1) et d'un appareil de mesure qui calcule la valeur moyenne du débit FEM induite qui se produit dans la bobine lorsqu'elle tourne.
L'induction magnétique B g et B b est déterminée par la formule.
où S est l'aire de la bobine.
Si le châssis sur lequel la bobine est montée est installé horizontalement, alors (l'axe de rotation de la bobine est horizontal) l'appareil de mesure mesure le débit<E i Δt> créé par la composante verticale B in.
Si le cadre est installé verticalement, l'appareil de mesure mesure le débit<E i Δt> créé par la composante horizontale B g.
Parce que en l'absence de milieu, l'induction magnétique et l'intensité du champ magnétique sont liées par la relation :
où - constante magnétique = 4 10 -7 H/m.
Les premières idées sur les formes et les dimensions de la Terre sont apparues dans l’Antiquité. Penseurs antiques (Pythagore – Vème siècle avant JC, Aristote – IIIe siècle AVANT JC. et d'autres) exprimaient l'idée que notre planète avait une forme sphérique.
La Terre n'est pas symétrique par rapport à l'équateur : pôle Sud situé plus près de l'équateur que celui du nord. La Terre n’est pas un ellipsoïde biaxial, mais triaxial.
Actuellement, la figure de la Terre est prise pour les calculs L'ellipsoïde de Krasovsky. D'après ces données rayon équatorial La Terre a un rayon polaire de 6 378,245 km – 6 356,863 km, compression polaire – 1/298.25. Le volume de la Terre est de 1,083 10 12 km 3 et la masse – 6·10 27 g L'accélération de la gravité au pôle est de 983, à l'équateur de 978 cm/s 2. La superficie de la Terre est d'environ 510 millions de km 2 , dont 70,8 % sont constitués par l'océan mondial et 29,2 % – atterrir. Il existe une asymétrie dans la répartition des océans et des continents. Dans l'hémisphère Nord, ce ratio est de 61 et 39 %, dans l'hémisphère Sud – 81 et 19%.
STRUCTURE INTERNE. Caractéristiques des couches terrestres.
La Terre, comme beaucoup d’autres planètes, possède une structure interne en couches. Notre planète est constituée de trois couches principales. Couche intérieure- c'est le noyau, l'extérieur - la croûte terrestre, et un manteau est placé entre eux.
Le noyau est partie centrale Terre et est situé à une profondeur de 3 000 à 6 000 km. Le rayon du noyau est de 3 500 km. Selon les scientifiques, le noyau se compose de deux parties : la partie externe – probablement liquide, et la partie interne – solide. La température centrale est d’environ 5 000 degrés. Représentations modernes sur le noyau de notre planète ont été obtenus grâce à des recherches à long terme et à l'analyse des données obtenues. Ainsi, il a été prouvé que dans le noyau de la planète, la teneur en fer atteint 35 %, ce qui détermine ses propriétés sismiques caractéristiques. La partie externe du noyau est représentée par des flux rotatifs de nickel et de fer, qui conduisent bien l'électricité.
L'origine du champ magnétique terrestre est précisément liée à cette partie du noyau, puisque le champ magnétique global est créé courants électriques, affluant substance liquide noyau externe. En raison de la température très élevée, le noyau externe a une influence significative sur les zones du manteau en contact avec lui. À certains endroits, d'énormes flux de chaleur et de masse se produisent, dirigés vers la surface de la Terre. Noyau interne La terre est solide, elle a aussi haute température. Les scientifiques pensent que cet état de l'intérieur du noyau est assuré par un très haute pression au centre de la Terre, atteignant 3 millions d'atmosphères. À mesure que la distance à la surface de la Terre augmente, la compression des substances augmente, dont beaucoup passent à l'état métallique.
La couche intermédiaire – le manteau – recouvre le noyau. Le manteau occupe environ 80 % du volume de notre planète, c'est le plus la plupart de Terre. Le manteau est situé vers le haut à partir du noyau, mais n'atteint pas la surface de la Terre ; de l'extérieur, il est en contact avec la croûte terrestre. Fondamentalement, le matériau du manteau est à l’état solide, à l’exception de la couche visqueuse supérieure d’environ 80 km d’épaisseur. C'est l'asthénosphère, traduite de langue grecque signifie « balle faible ». Selon les scientifiques, la matière du manteau est constamment en mouvement. À mesure que la distance entre la croûte terrestre et le noyau augmente, le matériau du manteau passe à un état plus dense.
À l’extérieur, le manteau est recouvert par la croûte terrestre, une enveloppe extérieure solide. Son épaisseur varie de plusieurs kilomètres sous les océans à plusieurs dizaines de kilomètres dans les chaînes de montagnes. La croûte terrestre ne représente que 0,5% masse totale de notre planète. La composition de l'écorce comprend des oxydes de silicium, de fer, d'aluminium, métaux alcalins. La croûte continentale est divisée en trois couches : sédimentaire, granitique et basaltique. La croûte océanique est constituée de couches sédimentaires et basaltiques.
La lithosphère terrestre est formée par la croûte terrestre et couche supérieure manteau. La lithosphère est composée de plaques lithosphériques tectoniques, qui semblent « glisser » le long de l'asthénosphère à une vitesse de 20 à 75 mm par an. Se déplacer les uns par rapport aux autres plaques lithosphériques sont de taille différente et la cinématique du mouvement est déterminée par la tectonique des plaques.
LE MAGNÉTISME TERRE, SA SIGNIFICATION. ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERREX.
La Terre est un énorme aimant avec un pôle nord NM et sud SM. De plus, non seulement les pôles magnétiques ne coïncident pas avec les pôles réels ou géographiques, mais aussi, comme le montrent les observations, leur emplacement change avec le temps.
La force avec laquelle le champ magnétique terrestre agit sur une unité de masse magnétique placée dans un champ donné est appelée force du champ magnétique et est caractérisé par un vecteur dirigé en n’importe quel point du champ magnétique terrestre le long des tangentes aux lignes de force.
La force du magnétisme terrestre agissant en tout point de cas général peut être décomposé en deux composantes - horizontale et verticale.
Tous les éléments du magnétisme terrestre changent avec le temps, de sorte que les cartes mènent à une année spécifique et sont indiquées par les changements annuels des éléments du magnétisme terrestre.
La déclinaison magnétique en navigation a valeur la plus élevée, car il faut en tenir compte pour déterminer les véritables directions en mer lors de l'utilisation d'un compas magnétique.
Action compas magnétique est basé sur l'utilisation du champ magnétique terrestre, et l'aiguille du compas magnétique, montée sur un axe vertical, a pratiquement un degré de liberté autour de cet axe, et est orientée dans la direction de la composante horizontale du magnétisme terrestre. La valeur de cette composante est déterminée par l'expression H = T cos 0 (voir Fig. 12), et elle caractérise l'ampleur de la force qui maintient l'aiguille de la boussole dans le plan du méridien magnétique.
Travaux de laboratoire 230DÉTERMINATION DE LA COMPOSANTE HORIZONTALE DE L'INTENSITÉ DU CHAMP MAGNÉTIQUE TERRE Partie théoriqueI. Éléments du magnétisme terrestre. La Terre est un énorme aimant sphérique. En tout point de l'espace entourant la Terre et à sa surface, une action est détectée forces magnétiques, c'est à dire. un champ magnétique est créé, semblable au champ dipôle magnétique« av » placé au centre de la Terre (Fig. I). Les pôles magnétiques de la Terre se trouvent à proximité des pôles géographiques : près du pôle géographique nord C se trouve un sud magnétique S, et près du sud géographique U "nord magnétique N. Le champ magnétique terrestre à l'équateur magnétique est dirigé horizontalement (point B), et aux pôles magnétiques, il est dirigé verticalement (point A). En d'autres points de la surface terrestre, le champ magnétique terrestre est corrigé selon un certain angle par rapport à la surface (point K). Vous pouvez vérifier l'existence du champ magnétique terrestre à l'aide d'un aiguille magnétique si vous accrochez la flèche à un fil de manière à ce que le point de suspension coïncide avec le centre de gravité, alors elle sera établie dans la direction tangente à la ligne de force du champ magnétique terrestre. Familiarisez-vous avec les bases de Maxwell. théorie, propriétés. ondes électromagnétiques et le mécanisme de propagation des ondes électromagnétiques dans une ligne à deux fils. Le magnétisme est une branche de la physique qui étudie l'interaction entre les courants électriques, entre les courants et les aimants (corps ayant un moment magnétique) et entre les aimants. Interaction de deux conducteurs parallèles avec le courant. Les lois de Biot-Savart-Laplace et d'Ampère sont utilisées pour déterminer la force d'interaction entre deux conducteurs parallèles avec du courant. Flux vectoriel d'induction magnétique. Théorème de Gauss pour le champ magnétique. Moments magnétiques des atomes. Pour description complète la connaissance des atomes est nécessaire mécanique quantique, que nous étudierons plus tard. Cependant Propriétés magnétiques les substances sont bien expliquées en utilisant des méthodes simples et claires modèle planétaire atome, proposé par E. Rutherford. Magnétisation d'une substance. Auparavant, nous supposions que les fils transportant du courant et créant un champ magnétique se trouvaient dans le vide. Si les fils se trouvent dans n’importe quel environnement, l’ampleur du champ magnétique qu’ils créent changera. Types d'aimants. Faisons une expérience avec un champ magnétique puissant créé, par exemple, par un solénoïde. Un solénoïde (un cylindre entouré d'un fil enroulé autour duquel circule le courant) peut créer en lui-même un champ magnétique 100 000 fois supérieur au champ magnétique terrestre. Nous placerons dans un tel champ magnétique diverses substances P. Weissom (1907). Selon cette théorie, tout le volume d'un échantillon ferromagnétique, situé à une température inférieure au point de Curie, est divisé en petites zones - domaines - qui sont spontanément magnétisées jusqu'à saturation. Loi fondamentale de l'induction électromagnétique. Le plus grand physicien Michael Faraday du XIXe siècle croyait qu'entre l'électricité et phénomènes magnétiques il y a une relation étroite. Ampère, Biot et d'autres scientifiques ont découvert un côté de cette relation que nous connaissons déjà, à savoir : action magnétique actuel Le phénomène d'induction mutuelle Théorie de Maxwell pour le champ électromagnétique. Dans les années 60 années XIX centenaire D.K. Maxwell, ayant pris connaissance des travaux de Faraday, décida de donner une forme mathématique à la théorie de l'électricité et du magnétisme. Résumer les lois établies expérimentalement – la loi du courant total, la loi de l'induction électromagnétique et le théorème d'Ostrogradsky-Gauss, - Maxwell a donné image complète Champ électromagnétique Deuxième équation de Maxwell. Maxwell a introduit le concept de courant total. Densité totale de courant Le plan vertical dans lequel se situe la flèche est appelé plan du méridien magnétique. Tous les plans des méridiens magnétiques se coupent le long de la droite NS, et les traces des méridiens magnétiques à la surface de la Terre convergent aux pôles magnétiques N et S. L'angle formé par les plans des méridiens magnétiques et géographiques est appelé angle de déclinaison (en Fig. 1 - angle β). L'angle formé par la direction du champ magnétique terrestre et 
la déclinaison, ainsi que la composante horizontale, permettent de déterminer l'ampleur et la direction de l'intensité du champ magnétique terrestre en un certain point de la surface. La composante horizontale, l'angle de déclinaison β et l'angle d'inclinaison α sont les principaux éléments du magnétisme terrestre. Au fil du temps, tous les éléments du magnétisme terrestre, ainsi que la position des pôles magnétiques, changent. L’origine du magnétisme terrestre n’est actuellement pas entièrement comprise. Selon les dernières hypothèses, le champ magnétique terrestre est associé aux courants circulant à la surface du noyau terrestre, ainsi qu'à la magnétisation. rochers. 2. Méthode du galvanomètre tangent. Si une aiguille magnétique ne peut tourner qu’autour d’un axe vertical, alors elle sera positionnée sous l’influence de la composante horizontale du champ magnétique terrestre dans le plan du méridien magnétique. Cette propriété d'une aiguille magnétique est utilisée dans un galvanomètre tangent. Considérons un conducteur circulaire de N spires, étroitement adjacentes les unes aux autres, situées verticalement dans le plan du méridien magnétique. Au centre du conducteur on place une aiguille magnétique qui peut tourner autour d'un axe vertical. Si un courant I traverse la bobine, alors un champ magnétique apparaît avec une intensité perpendiculaire au plan des spires de la bobine (Fig. 3). Dans ce cas, deux champs magnétiques perpendiculaires entre eux agiront sur l'aiguille magnétique N1 S1 : la composante horizontale du champ magnétique terrestre et le champ magnétique actuel. La figure 3 montre des sections d'une spire de bobine (A et B) dans un plan horizontal. Dans la section A, le courant est dirigé « à l’extérieur » du plan de dessin, perpendiculairement à celui-ci. En combinaison, le courant est dirigé au-delà du plan de dessin et perpendiculaire à celui-ci. Les courbes en pointillés expriment les lignes électriques champ magnétique du courant. La flèche NS montre la direction du méridien magnétique. 
Figure 3
