Wprowadzenie teoretyczne - Akademia Morska w Gdyni

Zbigniew Otremba, Akademia Morska w Gdyni
Pracownia fizyki, Wprowadzenia teoretyczne
„Kompas” – pole magnetyczne Ziemi
Pole magnetyczne...
...stanowi przestrzeń posiadającą właściwość oddziaływania siłą na poruszający się w niej ładunek
elektryczny.
Pole magnetyczne scharakteryzowane jest rozkładem indukcji magnetycznej B.
Indukcja magnetyczna to wielkość, która pozwala określić wektor siły działającej na ładunek
elektryczny o określonej wartości, poruszający się z określoną prędkością.
Definicja bezpośrednia indukcji nie istnieje – istnieje natomiast definicja operacyjna, czyli związek
siły, ładunku, indukcji i prędkości:
v
F - siła
r
B - indukcja
v
v - prędkość
r v
v
F = qB×v
q - ładunek
Pole magnetyczne ziemskie
Wektor indukcji na szerokości geograficznej Gdyni jest skierowany w głąb ziemi pod kątem około 69o.
Deklinacja: Kąt pomiędzy kierunkiem północnym a składową poziomą indukcji (około 4o)
Inklinacja: Kąt pomiędzy indukcją a jej składową poziomą (około 69o)
Indukcja: około 51 mT (militesli).
Igła magnetyczna w polu magnetycznym
r
M
Igła magnetyczna jest przedmiotem o określonym momencie magnetycznym m
r
r
Po umieszczeniu jej w polu magnetycznym o indukcji B działa na nią moment siły M :
r r
r
M = Mm × B
W przypadku pola ziemskiego moment siły orientujący igłę ku biegunowi magnetycznemu wywołany
jest działaniem składowej poziomej indukcji pola magnetycznego.
Busola stycznych -> busola tangensów
Jest to pierwszy typ galwanometru. Skonstruowany przez Claude-Servais-Mathias Pouilleta (1790–
1868) przed r. 1839 wykorzystany był przez niego do sprawdzenia prawa Ohma (1834).
Busolę stycznych naleŜałoby nazywać busolą tangensów, poniewaŜ w języku polskim błędnie
przetłumaczono angielskie „tangent compass” jako „busola stycznych” – przyjmując, ze słowo tangent
oznacza styczna (a tak w tym przypadku nie jest, gdyŜ chodzi tu o tangens kąta).