4508886

ZASADA POMIARU

Pole magnetyczne jest wielkością wektorową. Oznacza to, że badając ziemskie pole magnetyczne stajemy przed zagadnieniami wyznaczenia jego kierunku i wartości natężenia. Jeśli jako czujnika pola magnetycznego użyjemy kompasu, lub precyzyjniejszego urządzenia zaopatrzonego w skalę i nazywanego busolą stycznych, to możemy ustalić jaki jest kierunek wektora natężenia pola magnetycznego, a dokładniej mówiąc jego składowej poziomej H_x (rysunek).

Pomiar długości wektora H_x można wykonać następującą metodą. Wytwarzamy dodatkowe pole magnetyczne H_w o znanej wartości natężenia skierowane prostopadle do wektora H_x. Igła magnetyczna ustawi się równolegle do wypadkowej wektorów H_x i H_w.

Ponieważ kąt a może zostać zmierzony, długość wektora H_x można obliczyć ze związku H_w/H_x=tga. W szczególności gdy a=45 stopni to H_X=H_W. Nasz pomiar wartości składowej poziomej natężenia ziemskiego pola magnetycznego H_x polega na porównaniu jego wartości z wzorcowym polem H_w wytworzonym przez uzwojenia cewek, w których płynie prąd elektryczny o znanym natężeniu. Cewki zostały skonstruowane tak, by wartość (długość) wektora H_w była jednakowa w całej przestrzeni w której może obracać się igła busoli. Użyty układ cewek nazywa się cewkami Helmholtza.

Wektor natężenia ziemskiego pola magnetycznego H jest położony ukośnie w stosunku do powierzchni Ziemi oraz do płaszczyzny busoli. Kąt 9 jaki tworzy z płaszczyzną poziomą nazywany jest inklinacją magnetyczną. Inklinację można zmierzyć za pomocą odpowiedniej busoli, lecz jest to trudniejszy pomiar niż ten, który dotyczy składowej poziomej. W naszym pomiarze, w drugiej jego części, do pomiaru inklinacji użyjemy elektronicznego czujnika pola magnetycznego. Czujnik ten pozwala dokładnie wyznaczyć kierunek prostopadły do wektora H (jego wskazanie jest wtedy zerowe).