Краткие сведения о земном магнетизме

Для определения и выдерживания курса самолета наиболее широкое применение находят магнитные компасы, принцип действия которых основан на использовании магнитного поля Земли.

Земля представляет собой большой естественный магнит, вокруг которого существует магнитное поле. Магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими и располагаются не на поверхности Земли, а на некоторой глубине. Условно принимают, что северный магнитный полюс, расположенный в северной части Канады, обладает южным магнетизмом, т. е. притягивает северный конец магнитной стрелки, а южный магнитный полюс, расположенный в Антарктиде, обладает северным магнетизмом, т. е. притягивает к себе южный конец магнитной стрелки (рис. 3.1).

 Магнитные силовые линии выходят из южного магнитного полюса и входят в северный. Свободно подвешенная магнитная стрелка устанавливается вдоль магнитных силовых линий.

                                                Элементы земного магнетизма

Элементами земного магнетизма являются: напряженность, наклонение и склонение.

В любой точке Земли напряженность магнитного поля Т можно разложить на горизонтальную Н и вертикальную Z составляющие.

Последние определяются по формулам:

                                                              Н = H_T cos J; Z = H_T sin J.

Напряженность Т на магнитном экваторе наименьшая, а на магнитных полюсах наибольшая. Вертикальная составляющая Z равна 0 на магнитном экваторе и максимальной величине на магнитных полюсах.

Горизонтальная составляющая Н является той силой, которая устанавливает магнитную стрелку в направлении магнитных силовых линий. На магнитном экваторе эта сила наибольшая, а на магнитных полюсах она равна нулю. Поэтому в полярных районах магнитные компасы

раоотают неустойчиво, что ограничивает, а порой и исключает их применение.

Магнитным наклонением 0 называется угол, на который магнитная стрелка наклоняется относительно плоскости горизонта. На магнитном экваторе наклонение равно 0, а на магнитных полюсах 90°. Для устранения наклона магнитной стрелки в авиационных компасах в Северном полушарий утяжеляют южный конец стрелки, а в Южном — северный или смещают точку подвески магнптноп стрелки.

Магнитное склонение. Вследствие того, что магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими, магнитная стрелка устанавливается не по истинному, а по магнитному меридиану (рис. 3.2).

Магнитным меридианом называется линия, вдоль которой устанавливается свободно подвешенная магнитная стрелка под действием земного магнетизма. Угол, заключенный между северным направлением истинного (географического) меридиана и северным направлением магнитного меридиана, называется магнитным склонением А_м. Они измеряется от 0 до±180° и отсчитывается от истинного меридиана к магнитному к востоку (вправо) со знаком плюс, к западу (влево) со знаком минус. Магнитное склонение для различных пунктов Земли неодинаковое по величине и знаку; оно всегда определяется и учитывается экипажем самолета при подготовке и выполнении полета.

Эпизодические или внезапные изменения магнитного склонения носят временный характер с продолжительностью от нескольких часов до нескольких суток. Эти явления называют магнитными бурями. Они вызываются солнечной активностью и чаще наблюдаются в полярных районах.

Кроме изогон, на полетных и бортовых картах указываются магнитные аномалии — районы с резкими и значительными изменениями всех элементов земного магнетизма.

Наличие магнитных аномалий связано с залежами магнитных руд в недрах Земли. Наиболее мощными аномалиями являются Курская. Криворожская- Магнитогорская. Сарбайская и др. В районах аномалий есть точки, где магнитное склонение доходит до =180°. Аномалия влияет на работу магнитного компаса до высоты 1500-2000 м.

С увеличением широты места вертикальная составляющая Z. изменяется от нуля (на экваторе) до максимального значения (на полюсе), а горизонтальная составляющая Н соответственно изменяется от максимального значения до нуля. Поэтому в полярных районах магнитные компасы работают неустойчиво, что ограничивает, а порой и исключает их применение.

Угол между горизонтальной плоскостью и вектором H_Т называется магнитным наклонением и обозначается буквой J. Изменяется магнитное наклонение от 0 до ±90°. Наклонение считается положительным, если.вектор Н_Т, направлен вниз от плоскости горизонта.