Магнитное склонение и наклонение: методы измерения буссолью и инклинатором

Магнитное склонение. Оборудование: 1) Буссоль с диоптрами. 2) Метка, указывающая географический меридиан.

В каждой точке А земной поверхности полная напряжённость К земного магнетизма имеет вполне определённое направление (рис. 79). В вертикальной плоскости, проведённой через направление силы Ку раскладывают эту силу по правилу параллелограма на две составляющие: горизонтальную Н (или горизонтальную напряжённость) и вертикальную V (или вертикальную напряжённость). Направление горизонтальной составляющей напряжённости называют магнитным меридианом.

Рис. 79. Разложение на составляющие полной

В каждой точке А имеется свой географический меридиан. Угол между географическим и магнитным меридианами носит название магнитного склонения D. Различают склонения восточное (когда северный полюс магнитной стрелки отклонён от географического меридиана к востоку) и западное (восточное отмечают буквой Е или знаком плюс, западное — буквой W или знаком минус). В большинстве мест Европейской части Союза восточное склонение имеет небольшую величину (от 0 до 10°), возрастая по направлению на северо-восток (в Москве около 8°Е).

Как видно из определения склонения, для его измерения необходимо знать направление географического меридиана. Меридиан этот находят из астрономических наблюдений над звёздами (полярной звездой) или Солнцем, причём надо знать точное время. Положение географического меридиана в данном месте фиксируют с помощью постоянной неподвижной метки, называемой мирой; такой меткой может служить любой ясный неподвижный знак на каком-либо здании. Азимут этой миры относительно географического меридиана определяют заранее и пользуются значением азимута для установки приборов в плоскости меридиана. При этом все измерения надо производить только на одном и том же определённом месте.

В школьной практике для определения магнитного склонения можно применить буссоль (рис. 80) с двумя диоптрами А (со щелью) и В (с нитью) и с более или менее длинной магнитной стрелкой (или с длинным указателем у стрелки, рис. 73). Способ измерения остаётся прежним; только установка на миру производится по диоптрам, которые совпадают с нулевым диаметром круга; направление стрелки отсчитывается по положению её концов (или чёрточек на этих концах) относительно делений круга.

Рис. 80. Буссоль с диоптрами, напряжённости земного магнетизма

Магнитное наклонение. Инклинатор. Магнитным наклонением называется угол (рис. 79) между направлением полной напряжённости К и горизонтальной плоскостью. Угол отсчитывается по направлению на север и потому в северном полушарии этот угол направлен вниз под горизонт; такое наклонение называют северным. Для определения наклонения надо иметь особый прибор — инклинатор, снабжённый магнитной стрелкой с горизонтальной осью. Простейшие виды инклинатора изображены на рисунках 6 и 15.

Чтобы найти наклонение, надо прежде всего установить плоскость стрелки так, чтобы она совпала с плоскостью магнитного меридиана; с этой целью весь прибор приводят в такое положение, когда магнитная стрелка принимает отвесное направление: это будет только при условии, если плоскость стрелки образует прямой угол с магнитным меридианом; тогда ось вращения стрелки направлена вдоль горизонтальной слагающей, и потому её действие уничтожается сопротивлением оси, а под влиянием одной вертикальной слагающей стрелка примет отвесное направление. Затем прибор поворачивают на 90° и таким путём приводят плоскость стрелки в плоскость магнитного меридиана.

Угол отклонения северного конца стрелки от горизонтального направления даёт величину магнитного наклонения.

В Европейской части России северное наклонение меняется в пределах от 60 до 75°, увеличиваясь по направлению от юга к северу (в Москве около 70° N).

Сведения об авторе и источнике:

Автор: Д. Д. Галанин, Е. Н. Горячкин, С. Н. Жарков, А. В. Павша, Д. И. Сахаров

Источник: Физический эксперимент в школе, том IV «Электричество»