4508885

CZĘSC TEORETYCZNA

ZAKRES WYMAGANYCH WIADOMOŚCI

Wektory, dodawanie wektorów, rozkład wektora na składowe. Pole magnetyczne, linie pola magnetycznego, Wektor indukcji magnetycznej B, wektor natężenia pola magnetycznego H, jednostki. Prawo Ampere’a. Pole magnetyczne wokół przewodnika prostoliniowego, w którym płynie prąd. Prawo Biota-Savarta. Obliczanie pola magnetycznego wewnątrz pojedynczego zwoju i wewnątrz cewki cylindrycznej. Cewki Helmholtza. Ziemskie pole magnetyczne. Metoda pomiaru składowej poziomej pola magnetycznego za pomocą busoli stycznych.

W poniżej przedstawionym tekście omówiono skrótowo jedynie trzy ostatnie z tych zagadnień.

WSTĘP

Ziemskie pole magnetyczne przypomina pole wielkiego magnesu stałego lub pojedynczej cewki, przez którą płynie prąd stały (rys). Linie pola magnetycznego w okolicy równika są równoległe do powierzchni Ziemi, a im bliżej biegunów tym wektory natężenia pola magnetycznego przyjmują kierunki bliższe kierunkowi pionowemu.

Wielkości i kierunki wektorów natężenia ziemskiego pola magnetycznego ulegają nieprzerwanie niewielkim zmianom. Obserwację tych zmian prowadzi około 200 stacji geomagnetycznych rozsianych po całym świecie. Wyjaśnienie wszystkich cech geomagnetyzmu wymaga przyjęcia złożonego modelu zjawisk zachodzących wewnątrz kuli ziemskiej oraz w ziemskiej jonosferze. Zjawiska te prowadzą nie tylko do powstania pola magnetycznego, ale okresowo, w odległej przeszłości, prowadziły do jego zaniku, a nawet do zamiany miejscami bieguna północnego z południowym (przedmiot badań dziedziny wiedzy zwanej paleomagnetyzmem).

W Krakowie wektor natężenia H skierowany jest 0,5° na zachód w stosunku do kierunku północnego (tzw. deklinacja zachodnia 5=0,5°) oraz nachylony wzg. poziomu o kąt 65,5° (tzw. inklinacja (p=65,5°) [Jeżewski s.259]. Wartość składowej poziomej H_x wektora H wynosi: 15,6A/m (amperów na metr). W próżni odpowiada to polu o indukcji B_x=19,6pT (mikrotesli). Dawniej stosowanymi jednostkami były ersted (Oe) oraz gauss (Gs). lA/m= 47tl0'³ Oe, zatem H_x =15,6A/m =0,196 Oe. !Gs=10'⁴T=100pT, zatem B_x=0.2Gs.