Dünyanın manyetik alan elemanları karasal manyetizma. Karasal manyetizma ve unsurları

Elementler karasal manyetizma

Özellikler manyetik alan Araziler, uçuş yönünün belirlenip muhafaza edildiği yön aletlerinin çalışma prensibinin temelini oluşturur.

Dünya, çevresinde manyetik alan bulunan doğal bir mıknatıstır. Dünyanın manyetik kutupları coğrafi kutuplarla çakışmaz ve Dünya yüzeyinde değil, belli bir derinlikte bulunur. Kanada'nın kuzey kesiminde bulunan Kuzey Manyetik Kutbu'nun güney manyetizmasına sahip olduğu geleneksel olarak kabul edilmektedir. manyetik iğnenin kuzey ucunu çeker ve Antarktika'da bulunan Güney Manyetik Kutbu kuzey manyetizmasına sahiptir, yani. manyetik iğnenin güney ucunu çeker (Şekil 4.1, a). Konum manyetik kutuplarçok yavaş değişiyor.

Manyetik alan çizgileri Güney Manyetik Kutbu'ndan ayrılarak Kuzey Kutbu'na girerek kapalı eğriler oluşturur. Manyetik kuvvet çizgileri boyunca serbestçe asılı bir manyetik iğne yerleştirilir. Dünya manyetizmasının unsurları şunlardır: gerginlik, eğim ve eğim.

Dünyanın manyetik alan gücü ( ) – Dünyanın manyetik alanının belirli bir noktada etki ettiği kuvvet. Oersteds (oe) ve gama (γ = 10 -5 oe) cinsinden ölçülür. Ekvatorda, Dünya'nın manyetik alanının gücü 0,34 Oe, orta enlemlerde 0,4 - 0,5 Oe, manyetik kutuplarda 0,79 Oe'dir.

a) b)


Pirinç. 4.1. Dünyanın manyetik alanı:

a) Dünyanın manyetik alanı; b) karasal manyetizmanın unsurları

Gerilim vektörü yatay ve dikey bileşenlere ayrılabilir (Şekil 4.1, b). İkincisi aşağıdaki formüllerle belirlenir: ; .

Dikey bileşen manyetik ekvatorda 0, manyetik kutuplarda maksimumdur. Yatay bileşen, manyetik iğneyi manyetik alan çizgileri yönünde ayarlayan kuvvettir. Manyetik ekvatorda en büyüktür ve manyetik kutuplarda 0'a eşittir.

Manyetik eğim()– manyetik iğnenin ufuk düzlemine göre eğildiği açı (Şekil 4.1, b). Manyetik ekvatorda eğim sıfırdır ve manyetik kutuplarda 90°'dir. Havacılık pusulalarında manyetik iğnenin eğimini ortadan kaldırmak için Kuzey Yarımküre'de iğnenin güney ucuna ağırlık verilirken, Güney Yarımküre'de kuzey ucuna ağırlık verilir veya manyetik iğnenin askı noktası kaydırılır.

Manyetik meridyen (S m)– manyetik pusula iğnesinin Dünya'nın manyetik alan kuvveti vektörünün etkisi altında konumlandırıldığı çizgi (Şekil 4.2, a).

Manyetik sapma (Δ m)– belirli bir noktada gerçek (coğrafi) ve manyetik meridyenlerin kuzey yönleri arasındaki açı (Şekil 4.2, b). 0 ila 180° arasında ölçülür ve gerçek meridyenden doğuya (sağ) doğru artı işaretiyle ve batıya (sol) doğru eksi işaretiyle sayılır.

Pirinç. 4.2. Manyetik sapma:

a) gerçek ve manyetik meridyenler; b) manyetik sapma

Karasal manyetizmanın unsurları, manyetik araştırmaların sonuçlarına göre derlenen özel manyetik haritalarda gösterilir. Noktaları birleştiren çizgiler yeryüzü Belirli bir çağda aynı manyetik sapmaya sahip olanlara denir. izogonlar. İzogonlar uçuş ve araç içi haritalarda taranmış çizgilerle çizilir. morölçüm dönemini (yılı) dikkate alarak. Manyetik sapmanın laik, yıllık, günlük ve dönemsel farklılıkları vardır. Günlük ve yıllık değişiklikler ortalama 4 - 10", laik 6 - 15°'ye ulaşır. Manyetik fırtınalar - manyetik sapmada birkaç saatten birkaç güne kadar süren ani değişiklikler; güneş aktivitesi. Manyetik sapmadaki değişimin büyüklüğü ılıman enlemlerde 7°'ye kadar ulaşır. kutup bölgeleri 50°'ye kadar. İzogonlara ek olarak, uçuş ve araç içi haritalarda manyetik anormallikler de işaretlenir. Manyetik anomali– Dünya manyetizmasının tüm unsurlarında keskin ve önemli değişikliklerin olduğu bir alan. Kullanılabilirlik manyetik anomaliler Dünyanın bağırsaklarındaki manyetik cevher birikintileriyle ilişkili. En güçlü anomaliler Kursk, Krivoy Rog, Magnitogorsk, Sarbai vb.'dir. Anomali alanlarında manyetik sapmanın ± 180°'ye ulaştığı noktalar vardır. Anormallik çalışmayı etkiler manyetik pusula 1500 - 2000 m yüksekliğe kadar ve Kursk manyetik anomalisi bölgesinde, 3600 m yükseklikte manyetik pusula iğnesinin 50° sapmasının gözlemlendiği durumlar vardı.

Pusula sapması ve değişimi. Pusula sapması, uçağın çelik ve demir parçalarının oluşturduğu manyetik alanın pusula iğnesi üzerindeki etkisinden kaynaklanır ve elektromanyetik alan uçağın elektrik ve radyo ekipmanının çalışması sırasında ortaya çıkan. Sonuç olarak, Dünya'nın manyetik alanına ek olarak Güneş'in manyetik alanı da manyetik pusula iğnesine etki eder.

Pusula meridyeni (N'den)– uçakta bulunan pusulanın manyetik iğnesinin takıldığı çizgi. Pusula ve manyetik meridyenler çakışmıyor.

Pusula sapması (Δ k)– manyetik ve pusula meridyenlerinin kuzey yönleri arasındaki açı (Şekil 4.3, a). Manyetik meridyenden doğuya (sağa) artı işaretiyle ve batıya (sola) eksi işaretiyle ölçülür.

Pirinç. 4.3. Pusula sapması ve değişimi:

a) sapma; b) varyasyon

Değişim (Δ)– gerçek ve pusula meridyenlerinin kuzey yönleri arasındaki açı (Şekil 4.3, b). Gerçek meridyenden doğuya (sağa) artı işaretiyle ve batıya (sola) eksi işaretiyle ölçülür. Varyasyon cebirsel toplam manyetik sapma ve pusula sapması Δ = (±Δ m) + (±Δ k).

4.2. Uçak kurslarının türleri. Ufuk düzlemindeki uçağın boylamasına ekseninin yönü, uçuşun ana navigasyon unsurlarından biri olan yön ile karakterize edilir.

Uçak yönü– açı, içeride yatay düzlem orijin olarak alınan yön ile boylamasına ekseninin bu düzlem üzerindeki izdüşümü arasında. Rota, referans başlangıç ​​noktası olarak alınan yönden uçağın uzunlamasına eksenine göre 0'dan 360°'ye kadar saat yönünde ölçülür (Şekil 4.4). Manyetik veya jiromanyetik bir pusula kullanırken başlangıç ​​yönü sırasıyla pusula veya manyetik meridyenler referans noktaları olarak kullanılır ve “GPK” modunda yön sistemleri kullanıldığında geleneksel (referans) meridyen kullanılır.


Pirinç. 4.4. Uçak kursları

Referans meridyenine bağlı olarak kurslar şunlar olabilir: doğru, manyetik, pusula ve koşullu.

Gerçek yön (IR)– uçağın içinden geçen gerçek meridyenin kuzey yönü ile uçağın boylamasına ekseni arasındaki açı.

Manyetik rota (MC)– Güneşten geçen manyetik meridyenin kuzey yönü ile güneşin boylamsal ekseni arasındaki açı.

Pusula Kursu (CC)– uçağın içinden geçen pusula meridyeninin kuzey yönü ile uçağın boylamasına ekseni arasındaki açı.

Koşullu oran (UC)– uçaktan geçen koşullu (referans) meridyenin kuzey yönü ile uçağın boylamasına ekseni arasındaki açı.

Çeşitli navigasyon hesaplamaları yaparken bir rotadan diğerine geçebilmek gerekir. Derslerin çevirisi analitik veya grafiksel olarak gerçekleştirilir. Şek. 4.4'ten aşağıdaki analitik bağımlılıklar elde edilebilir:

MK = KK + (±Δk); KK = MK – (±Δk);

IR = MK + (±Δm); MK = IR – (±Δm);

IR = KK + (±Δk) + (±Δm); CC = IR – (±Δm) – (±Δk);

IR = CC + (±Δ); CC = IR – (±Δ).

Rotaları çevirirken manyetik sapma, pusula sapması ve varyasyonun hesaplanması aşağıdaki formüller kullanılarak gerçekleştirilir:

Δ m = IR – MK; Δ k = MK – KK; Δ = IR – CC; Δ = (±Δm) + (±Δk).

Koşullu, gerçek ve manyetik rotalar arasındaki ilişki aşağıdaki formüllerle belirlenir:

Birleşik Krallık = IR + (±Δ a); Birleşik Krallık = MK + (±Δ m.u).

Dersleri analitik olarak çevirirken, size rehberlik etmelisiniz. aşağıdaki kurallar:

1) manyetik veya gerçek rota pusula rotası tarafından belirleniyorsa, pusula sapması, manyetik sapma ve değişim işaretleriyle birlikte dikkate alınır, yani. cebirsel olarak eklenmiştir (Şekil 4.5);

2) manyetik veya pusula rotası gerçek rotaya göre belirlenirse, manyetik sapma, pusula sapması ve değişimi ters işaretle dikkate alınır, yani. cebirsel olarak çıkarın.


Pirinç. 4.5. Ders aktarım kuralları

Rotaları grafiksel olarak çevirmek için, problemin koşullarına göre verilen rotanın meridyeninin kuzey yönünü bir kağıda çizmek ve bundan uçağın uzunlamasına ekseninin yönünü bir kenara koymak gerekir ( verilen kursun değeri). Daha sonra sapma işareti ve manyetik sapma dikkate alınarak kalan meridyenler çizilir. Gerekli oranların değerleri şemaya göre belirlenir.

Örnek. CC = 270°; Δк = +5°; Δ m = –10° (Şek. 4.6). MK, IR ve varyasyonu belirleyin.

Çözüm. MK = KK + (±Δk) = 270° + (+5°) = 275°;

IR = MK + (±Δm) = 275° + (–10°) = 265°;

Δ = (±Δm) + (±Δk) = (–10°) + (+5°)= –5°.


Pirinç. 4.6. Derslerin grafik tercümesi

Hava seyrüsefer uygulamasında yer işaretlerinin yön bulmasıyla ilgili seyrüsefer problemlerinin çözülmesi gerekmektedir. Yön bulma, yer işaretlerinin ve yön işaretlerinin yön açılarının belirlenmesini içerir.

Dönüm noktası yön açısı (LOA)– uçağın uzunlamasına ekseni ile yer işaretine doğru yön arasındaki açı (Şekil 4.7). Uçağın uzunlamasına ekseninden yer işaretine doğru saat yönünde 0 ila 360° arasında ölçülür.

Dönüm noktası yatağı (PO)– güneşten geçen meridyenin kuzey yönü ile yer işareti yönü arasındaki açı. Meridyenin kuzey yönünden yer işareti yönüne kadar saat yönünde 0'dan 360°'ye kadar sayılır. Bir dönüm noktasının yönü doğru (IPO) ve manyetik (MPO) olabilir. Bir yer işaretinin yönü, rotası ve rota açısı arasında aşağıdaki ilişki vardır:

MPO = MK + KUO; KUO = MPO – MK; MK = MPO - KUO.


Pirinç. 4.7. Dönüm noktasının yön ve yön açısı

Karasal manyetizmanın unsurları

Dünya bir bütün olarak devasa bir küresel mıknatıstır. Dünyayı ve yüzeyini çevreleyen uzayın herhangi bir noktasında manyetik kuvvet çizgilerinin hareketi tespit edilir. Başka bir deyişle, Dünya'yı çevreleyen uzayda, kuvvet çizgileri Şekil 19.1'de gösterilen bir manyetik alan yaratılmaktadır. Kuzey manyetik kutbu güney coğrafi kutbunda, güney manyetik kutbu ise kuzeyde yer almaktadır. Dünyanın manyetik alanı ekvatorda yatay olarak, manyetik kutuplarda ise dikey olarak yönlendirilir. Dünya yüzeyinin diğer noktalarında dünyanın manyetik alanı belli bir açıyla yönlendirilir.

Dünyanın herhangi bir noktasında manyetik alanın varlığı, manyetik bir iğne kullanılarak belirlenebilir. Manyetik bir iğne asarsanız N.S. bir iplik üzerinde L(Şekil 19.2), asma noktası okun ağırlık merkezi ile çakışacak şekilde, daha sonra ok, teğet yönünde kurulacaktır. güç hattı Dünyanın manyetik alanı. Kuzey yarımkürede güney ucu Dünya'ya doğru eğimli olacak ve ok ekseni ufukla eğim açısı yapacaktır. Q(manyetik ekvatorda eğim 0'dır). Ok ekseninin bulunduğu dikey düzleme manyetik meridyenin düzlemi denir. Manyetik meridyenlerin tüm düzlemleri düz bir çizgide kesişir N.S. ve Dünya yüzeyindeki manyetik meridyenlerin izleri manyetik kutuplarda birleşiyor N Ve S. Manyetik kutuplar coğrafi kutuplarla çakışmadığı için ibrenin ekseni coğrafi meridyenden sapacaktır.


Manyetik iğnenin (manyetik meridyen) ekseninden geçen dikey düzlemin coğrafi meridyenle oluşturduğu açıya manyetik sapma denir. A(Şekil 19.2). Dünyanın manyetik alanının toplam gücünün vektörü iki bileşene ayrılabilir: yatay ve dikey (Şekil 19.3). Yatay bileşenin yanı sıra eğim ve eğim açılarını bilmek, belirli bir noktada Dünya'nın manyetik alanının toplam gücünün büyüklüğünü ve yönünü belirlemeyi mümkün kılacaktır. Manyetik bir iğne yalnızca etrafında serbestçe dönebiliyorsa dikey eksen, daha sonra manyetik meridyen düzleminde Dünya'nın manyetik alanının yatay bileşeninin etkisi altında kurulacaktır. Yatay bileşen, manyetik sapma A ve ruh hali Q karasal manyetizmanın unsurları denir.

Dairesel akımın manyetik alanı

Teoriye göre merkezdeki manyetik alan kuvveti HAKKINDA uzunluk elemanı tarafından oluşturulan dl dairesel dönüş yarıçap R akımın içinden aktığı yer BEN Biot-Savart-Laplace yasasıyla belirlenebilir

Ve vektör kaydı bu yasa şuna benziyor

Bu ifadede: R– iletken elemandan çizilen yarıçap vektörünün modülü dl söz konusu alan noktasına; 1/4 P- Formülü SI birim sisteminde yazmak için orantı katsayısı.

Söz konusu örnekte, yarıçap vektörü mevcut elemana diktir ve modüldedir. yarıçapa eşit dön yani

Manyetik alan kuvveti vektörü, vektörlerin bulunduğu çizim düzlemine dik olarak yönlendirilir ve gimlet kuralına göre yönlendirilir.

| Deney düzeneğinin tasarımı. Bu çalışmada, birkaç tel dönüşünden oluşan, teğet galvanometre adı verilen bir cihaz kullanılıyor.

Karasal manyetizmanın unsurları

Dünya bir bütün olarak devasa bir küresel mıknatıstır. Dünyayı ve yüzeyini çevreleyen uzayın herhangi bir noktasında manyetik kuvvet çizgilerinin hareketi tespit edilir. Başka bir deyişle, Dünya'yı çevreleyen uzayda, kuvvet çizgileri Şekil 19.1'de gösterilen bir manyetik alan yaratılmaktadır. Kuzey manyetik kutbu güney coğrafi kutbunda, güney manyetik kutbu ise kuzeyde yer almaktadır. Dünyanın manyetik alanı ekvatorda yatay olarak, manyetik kutuplarda ise dikey olarak yönlendirilir. Dünya yüzeyinin diğer noktalarında dünyanın manyetik alanı belli bir açıyla yönlendirilir.

Dünyanın herhangi bir noktasında manyetik alanın varlığı, manyetik bir iğne kullanılarak belirlenebilir. Manyetik bir iğne asarsanız N.S. bir iplik üzerinde L(Şekil 19.2), askı noktası okun ağırlık merkezi ile çakışacak şekilde, daha sonra ok, Dünya'nın manyetik alanının kuvvet çizgisine teğet yönünde kurulacaktır. Kuzey yarımkürede güney ucu Dünya'ya doğru eğimli olacak ve ok ekseni ufukla eğim açısı yapacaktır. Q(manyetik ekvatorda eğim 0'dır). Ok ekseninin bulunduğu dikey düzleme manyetik meridyenin düzlemi denir. Manyetik meridyenlerin tüm düzlemleri düz bir çizgide kesişir N.S. ve Dünya yüzeyindeki manyetik meridyenlerin izleri manyetik kutuplarda birleşiyor N Ve S. Manyetik kutuplar coğrafi kutuplarla çakışmadığı için ibrenin ekseni coğrafi meridyenden sapacaktır.



Manyetik iğnenin (manyetik meridyen) ekseninden geçen dikey düzlemin coğrafi meridyenle oluşturduğu açıya manyetik sapma denir. A(Şekil 19.2). Dünyanın manyetik alanının toplam gücünün vektörü iki bileşene ayrılabilir: yatay ve dikey (Şekil 19.3). Yatay bileşenin yanı sıra eğim ve eğim açılarını bilmek, belirli bir noktada Dünya'nın manyetik alanının toplam gücünün büyüklüğünü ve yönünü belirlemeyi mümkün kılacaktır. Manyetik bir iğne yalnızca dikey bir eksen etrafında serbestçe dönebiliyorsa, o zaman manyetik meridyen düzleminde Dünya'nın manyetik alanının yatay bileşeninin etkisi altında konumlandırılacaktır. Yatay bileşen, manyetik sapma A ve ruh hali Q karasal manyetizmanın unsurları denir.

Dairesel akımın manyetik alanı

Teoriye göre merkezdeki manyetik alan kuvveti HAKKINDA uzunluk elemanı tarafından oluşturulan dl yarıçaplı dairesel dönüş R akımın içinden aktığı yer BEN Biot-Savart-Laplace yasasıyla belirlenebilir

, (19.1)

ve bu yasanın vektör temsili şu şekildedir:

.

Bu ifadede: R– iletken elemandan çizilen yarıçap vektörünün modülü dl söz konusu alan noktasına; 1/4 P- Formülü SI birim sisteminde yazmak için orantı katsayısı.



Söz konusu örnekte, yarıçap vektörü mevcut elemana diktir ve mutlak değeri dönüşün yarıçapına eşittir, böylece

Ve

(19.2)

Manyetik alan kuvveti vektörü, vektörlerin bulunduğu çizim düzlemine dik olarak yönlendirilir ve gimlet kuralına göre yönlendirilir.

Bir noktada oluşturulan manyetik alanların tüm vektörleri HAKKINDAçizim düzlemine dik olarak tek yönde yönlendirilmiş akıma sahip dairesel bir bobinin farklı bölümleri.

Bu nedenle, ortaya çıkan alanın o noktada gücü HAKKINDAşu şekilde hesaplanabilir:

. (19.3)

SI sistemindeki manyetik alan kuvveti şu şekilde ölçülür: Araç.

Uçaktaki rotayı belirlemek ve sürdürmek için, çalışma prensibi Dünya'nın manyetik alanının kullanımına dayanan manyetik yön cihazları kullanılır. Dünya, çevresinde manyetik alan bulunan büyük bir doğal mıknatıstır. Dünyanın manyetik kutupları coğrafi kutuplarla örtüşmemektedir. Kuzey manyetik kutbu Kanada'nın kuzey kesiminde, güneyi ise Antarktika'dadır. Manyetik kutupların konumu yavaşça değişir, Dünya'nın her noktadaki manyetik alanı güç, eğim ve eğim ile karakterize edilir.

Gerilim, manyetik alanın belirli bir noktada etki ettiği kuvvettir. Gerilim vektörü ufuk boyunca değil, ona belli bir açıyla yönlendirilir. Bu açıya manyetik eğim açısı Θ denir. Manyetik ekvatorda eğim Θ=0 0 ve manyetik kutuplarda Θ=90 0'dır. Manyetik pusulanın iğnesi bir nokta desteği üzerine yerleştirilirse, gerçek ufuk düzlemine göre manyetik eğim açısı kadar aşağı doğru eğilecektir. Yani ok vektör yönünde ayarlanmıştır. Θ=0 0 olan manyetik ekvatorda, iğne yatay bir konum alacaktır ve Θ=90 0 olan manyetik kutupta, manyetik iğne dikey bir konum alacaktır.

Kuzey yarımkürede havacılık pusulalarında manyetik iğnenin eğimini ortadan kaldırmak için iğnenin güney ucuna ağırlık verilir, güney yarımkürede ise kuzey ucuna ağırlık verilir veya manyetik iğnenin dayanak noktası kaydırılır. Dünyanın manyetik alan kuvveti vektörü, gerçek ufuk düzleminde yer alan yatay bir bileşene ve Dünya'nın merkezine doğru yönlendirilen dikey bir bileşene ayrıştırılabilir.

Yatay ve düşey bileşenlerin büyüklükleri manyetik eğim açısının büyüklüğüne bağlıdır. Dikey bileşen manyetik ekvatorda =0 ve manyetik kutuplarda maksimumdur. Yatay bileşen manyetik iğnenin kılavuz kuvvetidir. Kuvvetin etkisi altında ok, manyetik alan çizgisi boyunca yani kuzey-güney yönünde ayarlanır. Manyetik ekvatorda kuvvet =Max, manyetik kutuplarda ise 0'dır. Bu nedenle kutup bölgelerinde kuvvetin etkisi zayıfladığında manyetik pusulalar dengesiz çalışır ve hatalı okumalar verir, bu da olasılığı sınırlar ve bazen ortadan kaldırır. onların kullanımı.

Pusula yönleri

Dünyanın manyetik alanının yatay bileşeninin yönü, manyetik rotayı ölçmek için ilk yön olarak alınmış ve manyetik meridyen olarak adlandırılmıştır.

Manyetik meridyen Genel dava gerçek (veya coğrafi) ile çakışmaz ve onunla bir açı yapar, buna manyetik sapma Δ M denir. Manyetik sapma 0 ila ±180 0 arasında ölçülür ve gerçek meridyenden doğuya (sağa) doğru bir açıyla ölçülür. “+” işaretiyle ve batıya doğru (sola doğru) – “-” işaretiyle. Hangi meridyenin referans noktası olarak alındığına bağlı olarak manyetik ve gerçek rotalar birbirinden ayrılır.

Doğru Kurs- bu, uçağın içinden geçen gerçek meridyenin kuzey yönü ile uçağın boylamasına ekseni arasındaki açıdır.

Manyetik rota güneşten geçen manyetik meridyenin kuzey yönü ile güneşin boylamsal ekseni arasındaki açıdır.

IR=MK/± ΔM/

Dünyanın manyetik alanına ek olarak, manyetik veya indüksiyonlu pusulanın hassas elemanı, ferromanyetik kütleler ve akım taşıyan tellerin oluşturduğu güneşin manyetik alanından da etkilenir. Dünyanın manyetik alanından ve Güneş'in manyetik alanından etkilenen manyetik pusulanın iğnesi, bu manyetik alanların sonucuna göre ayarlanır.

Uçağa monte edilen pusulanın manyetik iğnesinin takıldığı çizgiye pusula meridyeni denir.

Pusula yönü uçağın içinden geçen pusula meridyeninin kuzey yönü ile uçağın boylamasına ekseni arasındaki açıdır. Pusula ve manyetik meridyenler çakışmıyor.

Manyetik meridyenin kuzey yönü ile pusula meridyeninin kuzey yönü arasındaki açıya pusula sapması Δ K denir.

Sapma, manyetik meridyenden doğuya (sağa) “+” işaretiyle ve batıya (sola) “-” işaretiyle ölçülür.

Manyetik pusula KI-13

Manyetik pusula KI-13, bir uçağın pusula yönü için otonom bir yedek ölçerdir. KI-13, uçağın uzunlamasına ekseni boyunca kokpit kanopisinin çerçevesine monte edilmiştir. Bir uçağın manyetik uçuş yolunu belirlemek için tasarlanmıştır.

Çalışma prensibi, manyetik meridyen düzlemine monte edilmiş, serbestçe asılı bir mıknatısın özelliklerinin kullanımına dayanmaktadır. Hassas element cihaz iki parçadan oluşuyor kalıcı mıknatıslar, kartta sabitlenmiştir. Karta, 0'dan 360 0'a kadar derecelendirilmiş, sayısallaştırma 30 0 ve bölme değeri 5 0 olan bir ölçek eklenmiştir. İç mekan Pusula, kartın titreşimlerini sönümlemeye ve sürtünmeyi azaltmaya olanak tanıyan nafta ile doldurulmuştur. Cihazın alt kısmında yarım daire şeklindeki sapmayı ortadan kaldıran bir sapma cihazı bulunmaktadır. Pusulanın bireysel ölçek aydınlatması vardır.

KI-13 aşağıdaki gibi çalışır. Doğrusal yatay uçuşta, ölçekli bir kart, iki paralel çubuk kullanılarak Dünya'nın manyetik meridyeninin düzlemine yerleştirilir ve Dünya'ya göre sabit bir yön sağlar. Uçak manyetik meridyen düzlemine göre döndüğünde, ölçekli kart aynı konumda kalır ve yön çizgisi, alet gövdesi ile birlikte uçakla aynı açıya dönerek ölçekte yeni pusula yönünü gösterir. .

KI-13 manyetik pusulasındaki hatalar.

KI-13'te aşağıdaki hatalar var:

· kartın durgunluğu;

· kartın sıvıya hayranlığı;

· sapma;

· yuvarlanma sapması;

· kuzeye dönüş hatası.

Kart Durgunluğu- bu, kartın yavaşça geri dönerken manyetik meridyene ulaşmadığı açıdır. Meridyenin durgunluğunun nedeni eksenin desteğe sürtünmesidir. Uçarken kartın durgunluğu gözlemlenebilir kuzey enlemleri Dünyanın manyetik alanının yatay bileşeninin küçük değeri nedeniyle.

Kartuşun sıvıya olan hayranlığı akışkanın ataletinden dolayı dönüşler sırasında meydana gelir. Dönme durduktan sonra sıvı atalet nedeniyle bir süre daha dönmeye devam eder, bu da kartın meridyene varışında gecikmeye neden olur. Uzun dönüşler sırasında arabanın büyütülmesi dönüş hızına ulaşabilir. Güçlü bir sıvı infüzyonundan sonra kartın sakinleşme süresi 2 dakikaya kadardır.

Sapma– bu, güneşin manyetik alanının pusulanın manyetik sistemi üzerindeki etkisinden kaynaklanan KI-13'ün ana metodolojik hatasıdır. Bu, manyetik sistemin pusula meridyeni boyunca kurulmasına ve KI-13'ün pusula rotasını göstermesine yol açmaktadır. Sapmanın büyüklüğü ve niteliği güneşin manyetik alanına bağlıdır.

Sapma ΔK, 3 bileşenin toplamıdır: dairesel ΔK KR, yarım daire biçimli ΔK p/KR ve çeyrek ΔK CHETV:

Δ K= Δ K KR + Δ K p / KR + Δ K CHETV

Dairesel sapma ΔK KR uçağın istikametine bağlı değildir ve sabit değer. ΔK KR kurulum hatası olarak adlandırılır.

ΔK KR (kurulum hatası), KI-13'ün montaj yerinde döndürülmesiyle telafi edilir.

Uçak 360 0 ΔKp/KR döndüğünde iki kez işaret değiştirir, iki kez sıfıra ve maksimum iki kez ulaşır, yani sinüzoidal yasaya göre değişir.

ΔK p/KR, gezgin tarafından 4 ana rotada elimine edilir 0; 90; 180; Pusulanın alt kısmındaki bir sapma cihazını kullanarak 270 0.

Uçak 360 0 döndüğünde ΔК FOUR dört kez işaret değiştirir, dört kez maksimuma ulaşır ve dört kez sıfıra gelir.

CI -13 için ΔK CHETV elimine edilmez, ancak gezgin tarafından 8 kurs 0'a yazılır; 45; 90; 135; 180; 225; 270; 315 0 ve kokpitte kurulu olan düzeltme programına girilir.

KI - 13'e göre manyetik yönü hesaplamak için, kokpitte kurulu programdan KI -13 pusula yönü okumalarında değişiklik yapılması gerekir.

Rulo sapması– bu, uçağın yatay ve eğimli konumu için KI-13 okumalarındaki farktır. Arabanın düzlemi uçağın düzlemine göre bir açıya sahip olduğunda, uçuş sırasında enine ve boyuna yuvarlanmalar sırasında yuvarlanma sapması ortaya çıkar. Uygulamada uçağın yalpa sapması dikkate alınmaz.

Yatay uçuşta KI-13 kartuşunun düzlemi yataydır ve manyetik meridyen düzleminde bulunur. Pusula manyetik sistemi yalnızca manyetik pusulalar için kılavuz kuvvet olan yatay bileşenden etkilenir.

Dünyanın manyetik alanının dikey bileşeni kartın düzlemine diktir ve manyetik sistem üzerinde herhangi bir etkisi yoktur. Uçak kuzey veya güney rotalarına döndüğünde kart aşağıdakilerin etkisi altındadır: merkezkaç kuvveti uçakla birlikte meridyen düzleminden bir yatış açısı kadar sapar. Bu durumda, yatay ve dikey olmak üzere iki bileşenin etkisi altında olan pusulanın manyetik sistemi, sonuca göre ayarlanır ve yönü ΔMK hatasıyla ölçer. Bu hataya kuzeye dönüş hatası denir. Büyüklüğü, manyetik eğim açısının Θ 80 0 - 90 0'a yaklaştığı kuzey enlemlerinde uçarken özellikle büyüktür. Kuzeye dönüş hatası yalnızca manyetik eğim açısına Θ değil, aynı zamanda dönüş sırasında uçağın dönüş açısına da bağlıdır. Kuzeye dönüş hatası aşağıdaki şekilde dikkate alınır. Uçağı kuzey rotalarında yuvarlanmadan kurtarırken, uçağı dönüş yalpa miktarı kadar amaçlanan rotaya getirmek değil, güney rotalarında tam tersine uçağı aynı yalpa miktarı kadar döndürmek gerekir. . 90 0 ve 270 0 rotalarında, dikey bileşen Dünyanın manyetik meridyeninin düzlemiyle çakıştığı için kuzeye dönüş hatası sıfırdır. Uçak yatay uçuşa geçtikten sonra, dünyanın manyetizmasının dikey bileşeninin etkisi sona erer ve pusula okumaları eski durumuna döner.

KI-13'ü kullanma

Ayrılmadan önce Cihazı dışarıdan kontrol edin - sabitleme, nafta seviyesi. Kokpitte sapma tablosu olup olmadığını kontrol edin.

Başlangıca taksi yapmadan önce KI -13'ün manyetik park rotasını gösterdiğinden emin olun (ΔK CHETV dikkate alınarak).

Yönetici başlangıcında uçağı pist ekseni boyunca konumlandırdıktan sonra, KI -13 okumalarının uçağın yönüne uygunluğunu kontrol edin (ayrıca ΔK 4TV'yi de dikkate alarak).

Uçuşta Manyetik pusula KI-13 bir yedek yön cihazıdır ve GMK-1A'nın arızalanması durumunda mürettebat tarafından kullanılır.

Bununla birlikte, uçuş sırasında mürettebat, arızanın zamanında tespit edilmesine olanak sağlayacak olan KM - 8, UGR - 4UK ve KI -13 okumalarını sürekli olarak karşılaştırmakla yükümlüdür. döviz kuru sistemi GMK-1A. Çalkantılı bir atmosferde uçarken, KI-13 kartuşunun ±15 0 ÷ 20 0'a ulaşabilen titreşimleri gözlenir. Bu nedenle CI-13'e göre ders hesaplanırken okumaların ortalaması alınmalıdır. Pusula, uçak 17 0'a kadar yükseldiğinde normal şekilde çalışır - pusula kartı cihazın iç parçalarına temas eder ve çalışmaz hale gelir

Manyetik olduğundan ve coğrafi kutuplar Dünyalar çakışmıyorsa, manyetik iğne kuzey-güney yönünü yalnızca yaklaşık olarak gösterir. Manyetik iğnenin yerleştirildiği düzleme belirli bir yerin manyetik meridyeninin düzlemi denir ve bu düzlemin yatay düzlemle kesiştiği düz çizgiye manyetik meridyen denir. Manyetik yönler arasındaki açı ve coğrafi meridyenler manyetik sapma denir; bunu belirtmek gelenekseldir Yunan harfi. Manyetik sapma dünya üzerinde yerden yere değişir.

Manyetik sapma, coğrafi meridyen düzleminden batıya () veya doğuya () sapmasına bağlı olarak batı veya doğu olarak adlandırılır. Kuzey Kutbu manyetik iğne (Şek. 229). Sapma ölçüm ölçeği 0 ila 180° arasındadır. Çoğu zaman doğudaki sapma “+” işaretiyle, batıdaki sapma ise “-” ile işaretlenir.

Pirinç. 229. Manyetik iğnenin ana noktalara göre konumu: a) doğu manyetik sapması olan yerlerde; b) batı manyetik sapması olan yerlerde

Şek. 228'de genel anlamda dünyanın manyetik alan çizgilerinin dünya yüzeyine paralel olmadığı açıktır. Bu, Dünya alanının manyetik indüksiyonunun belirli bir yerin ufuk düzleminde olmadığı, ancak bu düzlemle belirli bir açı oluşturduğu anlamına gelir. Bu açıya manyetik eğim denir. Manyetik eğim genellikle harfle gösterilir. Manyetik eğim dünyanın farklı yerlerinde farklıdır.

Dünyanın manyetik alanının belirli bir noktada manyetik indüksiyonunun yönü hakkında çok net bir fikir, manyetik iğnenin hem dikey hem de etrafında serbestçe dönebilecek şekilde güçlendirilmesiyle elde edilebilir. yatay eksen. Bu, örneğin Şekil 2'de gösterilen bir süspansiyon (sözde gimbal süspansiyonu) kullanılarak yapılabilir. 230. Ok, alanın manyetik indüksiyonu yönünde ayarlanmıştır.

Pirinç. 230. Dünyanın manyetik alanının manyetik indüksiyonu yönünde, bir gimbal içine monte edilmiş manyetik bir iğne takılıdır.

Manyetik sapma ve manyetik eğim (açılar ve ), dünyanın manyetik alanının manyetik indüksiyonunun yönünü tamamen belirler. bu yer. Belirlenmesi gerekiyor Sayısal değer Bu değer. Şekil 2'deki uçak olsun. 231, belirli bir konumun manyetik meridyeninin düzlemini temsil eder. Bu düzlemde yer alan dünyanın manyetik alanının manyetik indüksiyonunu iki bileşene ayırabiliriz: yatay ve dikey. Açıyı (eğim) ve bileşenlerden birini bildiğimizde, diğer bileşeni veya vektörün kendisini kolayca hesaplayabiliriz. Örneğin yatay bileşenin modülünü biliyorsak, dik üçgenden şunu buluruz:

Pirinç. 231. Dünyanın manyetik alanının manyetik indüksiyonunun yatay ve dikey bileşenlere ayrıştırılması

Pratikte, dünyanın manyetik alanının yatay bileşenini tam olarak doğrudan ölçmenin en uygun yöntem olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle, çoğu zaman bu alanın Dünya üzerinde bir yerde veya başka bir yerde manyetik indüksiyonu, yatay bileşeninin modülü ile karakterize edilir.

Böylece, üç miktar: sapma, eğim ve yatay bileşenin sayısal değeri, belirli bir yerdeki Dünya'nın manyetik alanını tamamen karakterize eder. Bu üç niceliğe dünyanın manyetik alanının elemanları denir.

129.1. Manyetik iğnenin eğim açısı 60°'dir. Üst ucuna 0,1 g kütleli bir ağırlık takılırsa ok yatayla 30° açı yapacaktır. Okun yatay hale gelmesi için bu okun üst ucuna hangi ağırlığın eklenmesi gerekir?

129.2. İncirde. Şekil 232, manyetik eğimi ölçmek için kullanılan bir cihaz olan eğimölçeri veya eğim pusulasını göstermektedir. Yatay bir eksene monte edilmiş ve eğim açılarını ölçmek için dikey olarak bölünmüş bir daire ile donatılmış manyetik bir iğnedir. Ok her zaman bu dairenin düzleminde döner, ancak bu düzlemin kendisi de dikey bir eksen etrafında dönebilir. Eğimi ölçerken daire manyetik meridyen düzlemine ayarlanır.

Pirinç. 232. Egzersiz 129.2 için

Eğimli daire manyetik meridyen düzlemine monte edilmişse okun, ufuk düzlemine belirli bir konumdaki dünyanın manyetik alanının eğimine eşit bir açıda ayarlanacağını gösterin. Eğimli daireyi dikey bir eksen etrafında döndürürsek bu açı nasıl değişecek? Eğimli dairenin düzlemi manyetik meridyen düzlemine dik olduğunda ok nasıl konumlandırılacaktır? 129.3. Pusula iğnesi dünyanın manyetik kutuplarından birinin üzerine yerleştirildiğinde nasıl davranacaktır? Eğim oku orada nasıl davranacak?

Dünyadaki mümkün olan en fazla sayıda nokta için dünyanın manyetik alanını karakterize eden niceliklerin doğru bilgisi son derece önemlidir. önemli. Örneğin, bir gemi veya uçağın navigatörünün manyetik pusula kullanabilmesi için rotası üzerindeki her noktada manyetik sapmayı bilmesi gerektiği açıktır. Sonuçta pusula ona manyetik meridyenin yönünü gösterir ve geminin rotasını belirlemek için coğrafi meridyenin yönünü bilmesi gerekir.

Sapma ona gerçek kuzey-güney yönünü bulmak için yapılması gereken pusula okumalarında düzeltme sağlar. Bu nedenle, geçen yüzyılın ortasından bu yana birçok ülke, dünyanın manyetik alanını sistematik olarak inceliyor. Her yere dağılmış 50'den fazla özel manyetik gözlemevi dünyaya, sistematik olarak, her gün manyetik gözlemler gerçekleştirin.

Şu anda, karasal manyetizma unsurlarının dünya çapındaki dağılımı hakkında kapsamlı verilere sahibiz. Bu veriler, karasal manyetizma unsurlarının doğal olarak noktadan noktaya değiştiğini ve genellikle belirli bir noktanın enlem ve boylamına göre belirlendiğini göstermektedir.



Makaleyi beğendin mi? Arkadaşlarınla ​​paylaş!