Föld a tangens-galvanometer
Meghatározása a vízszintes összetevője feszültség
Föld mágneses mezeje
Cél: annak meghatározása, vízszintes összetevője a mágneses mező a Föld segítségével galvanométerrel-érintőleges.
Eszközök és kellékek: tangens-galvanometer. tápellátás a felszámolási tangens galvanométert a kapcsoló aktuális irány ..
Rövid elméleti bevezetése
Szerint a modern koncepciók, a Föld mágneses mező dipólus - kétpólusú mágnes. Axis földi dipólus vagy magnetoid kissé eltolva képest a forgástengely, mint mágneses pólusok nem esnek egybe a földrajzi: közelében déli mágneses pólus jelenleg található a sarkvidéki szigetvilág Kanada 75 ° N szélességi és 259 ° Keleten. és az északi - 68 ° déli szélesség és 140 ° Keleten. Ezen túlmenően, a mágneses pólusok nem marad a helyén, és mozgassa - mentén előrehalad komplex körüli út földrajzi pólusok.
Föld mágneses mező egy toroid alakú (azaz egy fánk alakú) átlagos szilárdsága 39,8 A / m.
Az intenzitás a geomágneses mező megy keresztül periodikus oszcilláció: a) a napi; b) az éves; c) a régi.
A tanulmány a maradék mágnesezettség a kőzetek elmúlt időkben kiderült, hogy vannak hosszabb ingadozások a geomágneses mezőben. Tehát, van egy ciklus 8000 év, amelynek során a térerősség változik 2-3 alkalommal. De a legérdekesebb és legfontosabb következményei vannak időszakok inverzió. Az egyik forrás körülbelül 1,5-2 Ma és a többi - 100.000 -. 1 Ma pólus változás következik be - északi pólus lesz a dél, és fordítva. Ez alatt az inverzió mágneses mező a Föld idején gyakorlatilag eltűnik. A mechanizmus az ilyen változások nem tisztázott. Feltehetően létre. hogy az elmúlt 700.000 évben a Föld mágneses mezeje irányt változtat háromszor, minden változás tartott csak néhány évszázaddal, a teljes hossza körülbelül 3000 éves. Ez ellentmond a közhiedelemmel, hogy jelentős változás polaritás úgy 2-4000. Years.
Az egyik hipotézis magyarázza a változást a mágneses mező a Föld van társítva, lassú (100.000 év) összeomlott a mágneses mező. Ez a hipotézis már kétséges.
A „befagyott flow modell” lehet tartani hipotézis tenni most. E szerint a mágneses mező a Föld „zárva” a külső részei a Föld magja választott: vas-nikkel ötvözet. A mozgás kernel vezethet drasztikus változások a mágneses tér a Föld.
Jelentős hatással van a Föld mágneses tere van egy nap, különösen az időszakban tevékenységét.
A geomágneses mező a Föld elmélete koncentrálni kell egy bizonyos területen belül - egyfajta belső üregébe szoláris plazma áramlását. Az alakja ebben a régióban határozzuk meg a feltétellel, hogy a mágneses mező belsejében nyomás és a külső nyomás a napszél annak „fal”. Ez a terület az úgynevezett Föld magnetoszféra.
A magnetoszféra olyan, mint egy palack vagy lombikba. alja felé néz a nap. Ezen belül a mágneses palack, a parttól 10-12 Föld sugara a Föld. Hatása alatt a mágneses tér a Nap és az úgynevezett napszél (azaz napsugárzás) geomágneses
mező felé néző oldalon a nap, összenyomódik a szemközti - éjszakai oldalán - formájában hosszúkás, keskeny „nyak”, vagy ahogy gyakran nevezik, a „farok” a magnetoszféra. Milyen messze a térben a „farok”, zárt vagy nem zárt az éjszakai oldalon geomágneses mező vonalak, vagy a mellékletet a erővonalak a bolygóközi mágneses tér ismeretlen (1.).
rés a közelmúltban a létezését bolygóközi mágneses tér a kérdéskörben. Az elmúlt években, a kapott adatok segítségével rakéták és műholdak. megállapítva. hogy: 1) a bolygóközi mágneses mező létezik; 2) van egy bonyolult szerkezet. Bolygóközi mágneses mezőt, mert van osztva több ágazatban. Általános szabály, hogy négy. A két ilyen mágneses mező felé irányul a nap, és a másik két - a nap, azaz bolygóközi mágneses tér kvadrupol szerkezettel (ábra. 2).
Uránusz. Uránusz mágneses mező hajlik 60 ° képest a forgástengely. Feltételezzük, hogy a mágneses mező - dipólus és dipólus tengelye el van tolva a központtól 1/3 a bolygó sugara. A feszültség közel van a földre, hanem a polaritást megfordítjuk. Mivel a komplex jellege forgó területen a magnetoszféra, a tér állandóan változó irányú (dugóhúzó-effektus).
Neptunusz. A mágneses mező gyengébb Neptune planetgigantov nem csak, hanem a föld, egy dipólus és hajlik 50 ° képest a forgástengely. A mágneses mező származik nem a központban. és közelebb áll a Dél-mágneses pólus. Sehol, mint a még nem találkoztunk!
Szaturnusz. A mágneses mező valamivel erősebb, mint a Föld. dipólus tengelye majdnem párhuzamos a tengelye a Föld forgása.
Jupiter. Jupiter mágneses mező összetett.
A maximális térerősség az oszlopok eléri 9601120 A / m. Jupiter magnetoszféra - a leghosszabb a Naprendszerben, 10-szer a Nap átmérője.
Ezekből az adatokból az következik, hogy a mágneses mezők erősen ferde rendelkezik Uranus (60 °) és a Neptune (50 °). A szakértők véleményét ebben a kérdésben.
Egyesek úgy vélik, hogy ez a szokatlan állapot. Mi csak elkapta a pillanatban irányának megváltoztatása a bolygó mágneses erővonalak. Végtére is, a világ szerint a visszamaradó mágnesesség geológiai formáció, a múltban már többször megváltoztatta az irányt a mágneses mező. Azonban nem valószínű, hogy az ilyen események Neptunusz és az Uránusz időben egybeestek. Valószínűleg úgy más tudósok. helyzetét a mágneses mező ezen bolygók szokásos.
Meghatározási módszere vízszintes komponense
Föld mágneses mezeje H0 és leírása
Úgy véljük, hogy a mágneses erővonalak elhagyják az Északi mágneses pólus vége és a Dél-mágneses pólus, a jelenlegi ismereteink szerint a Föld mágneses tere, a mágneses erővonalak a déli féltekén kezdődik és végződik az északi féltekén (3.).
P
3. ábra
loskost áthúzzák a mágneses erővonal és a mágneses pólusok, az úgynevezett síkja mágneses meridián. A vonal metszi a sík a Föld felszínén az úgynevezett mágneses meridián. Mivel a mágneses mező a Föld megváltoztatja irányát, ha változik a déli féltekén az északi, akkor lehet bontani két összetevőből áll: a függőleges és vízszintes H0 NV
A vízszintes összetevője a Föld mágneses térerősség egy adott földrajzi pont határozza meg egy úgynevezett tangens-galvanométerrel. Vázlatosan, a tangens-galvanométer ábrán látható. 4
A készülék tartalmaz egy vagy több menetből rézhuzal, függőlegesen. A központban a tekercs kerül a függőleges él a mágneses tű. amely helyzete határozza meg a végtag.
Ha a tan-coil galvanométeren állítani a mágneses meridián, a nyíl hat a vízszintes összetevője a Föld mágneses mezeje, és a nulla értéken van érintőlegesen galvanometer-skála. Ha kihagyja a jelenlegi keresztül a tekercs, a tekercs körül a mágneses mező. Az intenzitás mező határozza meg a jobbkezes csavar szabály, és az irányvektor az NT független az áram irányától tekercsben I.
Ebben az esetben a mágneses tű két területen: a Föld mágneses tere és a mágneses tér tekercs áram. Ennek eredményeként a mágneses tű eltéríti szögben φ, által van megvezetve a kapott NO mezők, azaz a P H = H0 + H T.
T ak mint a vektor a vízszintes összetevője a Föld mágneses mezeje vektor és a mágneses mező merőleges a jelenlegi hurok, és
a vektor diagramján látható. 5. kapni:
Feszültségek a közepén a tekercs egy aktuális által meghatározott Biot-Savart-Laplace:
Végül intenzitása a vízszintes összetevője a mágneses mező a Föld lehet a következőképpen fejezhető ki:
1. Végezzen mérést tangens galvanometer-jelzések 5 áramerősség értékek és a két szemben a jelenlegi irány, az „aktuális” annak tekercseket.
2. Határozza meg a számértéke vízszintes összetevője a mágneses mező a Föld.
Módszertan és kísérleti technikák
1. Összeállítás az elektromos áramkör, mint ábra. 6.
2. Helyezze a kerek tangens galvanométeren a mágneses meridián.
3. Mérje leolvasott tangens-galvanometer nyilak mindkét végén 5 különböző aktuális értékeket.
4. Végezzen egy korábbi felmérése szerint megváltoztatja a jelenlegi irányát a tekercs révén négy pólusú kapcsoló.
5. Adja meg az összes dimenzió a táblázatban.
6. Számítsuk ki a (1) képlet az érték a vízszintes összetevője a föld mágneses mező H0.
7. Számítsa ki a mért hiba N0.
8. Vedd a végeredményt.
Kérdések és feladatok önálló munka
1. Vegyen egy képlet a mágneses mező közepén a tekercs (tekercsek) a jelenlegi és elemezni. Hogyan működik az önálló mágneses mező a nyíl a mérési eredményeket?
2. Hogyan működik a méret a tű a mérési pontosságot?
3. Hogyan értékeli a egyenetlensége a mágneses tér tekercs áram szerint a sugár?
4. Rajzolj egy vektor diagramján az eredő mágneses mező tangens-galvanométer.
5. milyen pontossággal kell mérni a szögeket elhajlás a tű?
6. Draw erővonalak a mágneses mező a mágneses tű. Hogy a következtetést a természet a mágneses mezőt.
7. Döntetlen a mágneses erővonalak a jelenlegi ciklus. Hogy a következtetést a természet a mágneses mezőt.
8. A mi legnagyobb mágneses mezők az aktuális mérési pontossága a legnagyobb?
9. Hogyan működik a mágneses mező az aktuális értékét a mérési pontosságot?
10. Hogyan lehet mérni a függőleges összetevője a mágneses mező a Föld egy érintő-galvanométerrel? Muszáj, hogy változtassa meg a szerkezet, és hogyan kell csinálni?
11. Ebben az esetben, a fenti mérési pontosság: egy tekercset és egy nagy I áram vagy N fordul, és az alsó áram I?
12. javaslat más módon mérni a Föld mágneses mezeje.
13. Miért a mágneses mező befolyásolja a személy?
14. Mivel a töltött részecskék mozgó egyenletes mágneses mezőt és a nem egyenletes? Adj általános esetben az ilyen mozgást.
15. Mi a lényege a Föld szempontjából a modern elmélet? A viselkedés töltött kozmikus részecskék mágneses mezőben a Föld? Mi történik az energia?
16. Mi a különbség a külföldi fémtárgyakat a mérés pontosságát a mágneses tér a Föld?
17. Hogyan méreteit viszont az érintő galvanométert a mérési pontosság? Milyen méretű a legjobb? Hogyan értékeli ezt?
18. Mi a különbség a Föld mágneses tere a mezőről a többi bolygó?
19. Mi a forrása a mágneses mező a Föld?
20. Milyen módon támasztja alá a frekvencia változások a mágneses tér a Föld?
21. Hogyan lehet megtalálni a helyzetben a mágneses és a földrajzi meridiánok a Földet?
22. Mi a mért frekvencia az oszcilláció a mágneses tér a Föld?
23. Mi a napszél?
24. Mit értünk az inverzió a mágneses tér a Föld?
25. Adja meg a koncepciót a Föld magnetoszféra, a bolygóközi mágneses tér és azok szerkezetét.