Магнитное поле Земли. Направляющий момент магнитного компаса.

Магнитное поле Земли можно обнаружить с помощью магнитной стрелки. Если стрелку подвесить так, чтобы она могла свободно вращаться в горизонтальной и в вертикальной плоскости, то в каждой точке земной поверхности она под воздействием магнитных сил стремится принять вполне определенное положение в пространстве. Магнитное поле Земли существует на поверхности, под землей и в космосе. Магнитное поле земли вызывается процессами внутри её коры и в космическом пространстве и тесным образом связанно с деятельностью Солнца.

Напряженность магнитного поля Земли в среднем равна 40 А/м.

Вообще, магнитное поле Земли является неоднородным, но в ограниченном пространстве судна его можно считать однородным.

Разложим напряженность, как вектор, на отдельные составляющие, получившие название элементов земного магнетизма. К ним относятся (см. рис.) горизонтальная составляющая напряженности магнитного поля Земли H, вертикальная составляющая Z и магнитное склонение d – горизонтальный угол, образованный направлением истинного меридиана ON и составляющей H, которая лежит в плоскости магнитного меридиана. Кроме этих элементов, в вектор напряженности магнитного поля входит магнитное наклонение I – вертикальный угол между горизонтальной плоскостью и направлением вектора земного магнетизма.

Из рисунка можно установить следующую связь между элементами земного магнетизма:

Если нужно определить проекции вектора земного магнетизма на направление истинного меридиана или первого вертикала, то можно воспользоваться следующими равенствами

Линии, соединяющие равные значения H и Z называются изодины (линии равной напряженности). Изолинии магнитного склонения – изогоны, изолинии магнитного наклонения – изоклины. Такие линии нанесены на специальной карте земного магнетизма. Изоклины нулевого наклонения образуют магнитный экватор.

Разложим вектор земного магнетизма на судовые оси координат:

Проекции напряженности магнитного поля земли на судовые оси:

(17)

Горизонтальная составляющая, которая определяет работу магнитного компаса изменяется в различных местах земного шара от нуля (на магнитных полюсах) до 32 А/м у южной оконечности Азии. Уменьшение этой составляющей происходит от в направлении от экватора к полюсам.

Вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли изменяется от нуля (на магнитном экваторе) до ±56 А/м в полярных районах.