Pomiary zmian gęstości strumienia magnetycznego B w przedziale

Pomiary zmian gęstości strumienia magnetycznego B w przedziale częstotliwości 812Hz podczas burzy magnetycznej na przełomie październik/listopad 2003.
The measurements of the magnetic flux density B time variations, in 8-12Hz frequency
range, during magnetic storm on October/ November 2003.
Maria Inglot- Siemaszko, Katedra Fizyki, Politechnika Rzeszowska
Summary; The geomagnetic field was unsettled to extremely severe storm on October 29, 2003. In the
frequency range of 8-12Hz there was registered B signals, which were 1000 times higher in average, then signal
measured when the geomagnetic field was quiet. Measurements were performed with ULF Magnetometer (ULA3). Also, in the same period from Oct. 30th to Nov. 2nd, in frequency ranges 1-20Hz and 50Hz there were
observed signals few hundred times higher then usually registered.
Pomiary tła geomagnetycznego, w zakresie ELF , prowadzone są od 2000 roku w
Rzeszowie i okolicy. W warunkach miejskich zmierzone wartości B dla przedziału
częstotliwości 8 – 12Hz mieszczą się w zakresie 0,02 – 0,1 nT. W odległości 20 km od miasta
wynoszą mniej niż 0,02nT. Zmiany czasowe wektora indukcji magnetycznej (gęstości
strumienia B) mierzone w okresie magnetycznego sztormu (od 20.X.2003 do 2. XI. 2003 były
tak duże, że nie pozwoliły na pomiar B, dla f=50Hz a w zakresie 1-20Hz co chwilę
występowało przekroczenie zakresu 300nT, podczas gdy zwykle mierzone B, w okresie
geomagnetycznie spokojnym wynosi od 0,2 do 3,0 nT. Dlatego pomiary - w miarę ciągłe można było prowadzić tylko w wąskim paśmie częstotliwości 8 – 12 Hz. Proces zmian B(t)
przedstawia wykres na rysunku 1
Rys.1 Zmiany gęstości strumienia magnetycznego (indukcji magnetycznej) B w okresie burzy magnetycznej
Tak silne sygnały ULF (Ultra Low Frequency) mierzone przy użyciu magnetometru
ULF-„ULA-3” firmy MAG, w budynku mieszkalnym , 10-cio piętrowym, w centrum miasta
Rzeszowa wyjaśnić można wzbudzeniem oraz wzmocnieniem sygnału w sieci energetycznej,
a także w innych instalacjach z metali ferromagnetycznych, zwiększającym wartości
pochodnej strumienia magnetycznego po czasie, a stąd zwielokrotnione – czasami 10000 razy
– wartości indukowanego napięcia. Naniesione na wykres chwilowe i średnie wartości B
( zaznaczone odpowiednio w postaci kropek i kresek na rysunku 1) - wartości gęstości
strumienia pola magnetycznego są to wartości odczytane ze wskazań przyrządu oraz średnie z
wielu serii 500 odczytów zarejestrowanych przez PC, (przy częstości próbkowania 75Hz).
Wartości chwilowe, związane z nagłymi, obserwowalnymi skokami wskazówki miernika,
zaznaczono króciutkimi kreskami (kropkami). Nagłe skoki wartości B>300 nT, występujące
seriami, powodowały przesterowanie miernika i przerwę w pomiarze. Z tego też powodu
pomiary wykazują nieciągłości czasowe.W celach porównawczych, na rysunku 1
zamieszczono również dane z 24.11.2003, gdy indeks pola geomagnetycznego był niski.
W wyniku analizy FFT otrzymano rozkład częstotliwości wyróżnionych w niektórych
przedziałach czasowych i tak 30.X w godz. 20 – 21.50 maksimum pojawiało się przy
f=10,7Hz , natomiast 2.XI.2003 godz.6.10 – 6,25 pojawiły się maksima: 8,6Hz; 9,3Hz;
10,2Hz i 11Hz.
Dla przykładu wyniki uzyskiwane z magnetometru przedstawiono na rysunku 2.
c
Literatura
M. Inglot-Siemaszko „ Niektóre aspekty występowania zmiennych pól elektromagnetycznych
w pomieszczeniach mieszkalnych i biurowych”, Mat. z Konf. Current Issues of Civil and
Environmental Engineering, Lviv , Sept.12-15,2001, pp155-161.
M. Inglot-Siemaszko, T. Bujak, A.Drzymała ,” Badanie natężenia pola magnetycznego H,
elektrycznego E oraz indukcji magnetycznej B w miejscu pracy i zamieszkania”, Mat.
Międzynarod. Konf. Koszyce-Lwów-Rzeszów , May 22-24., 2002 pp89-96.
M. Inglot-Siemaszko, “Grid Measurements of the Magnetic Flux Density B
Changes”.,Structures-Waves-Human Health Vol XII, No 1 pp 43-46.