Измерение вариаций геомагнитного поля
Магнитное поле как материальная среда взаимодействия электрически заряженных частиц. Теория магнитного поля Земли, геомагнитные полюса. График измерений геомагнитного поля, построенный с помощью программы Excel. Шкала балльности вариаций магнитного поля.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.01.2014 |
| Размер файла | 273,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Южный федеральный университет
Практическая работа №2а «Измерение вариаций геомагнитного поля»
Выполнил студент 1 курса 5 группы Малков Роман Александрович
Проверил:
профессор Фоменко Николай Евгеньевич
Ростов - на - Дону 2013 г.
Практическая работа № 1
Цель работы:
1) ознакомиться с краткой теорией магнитного поля Земли и провести измерение вариаций геомагнитного поля;
2) построить вариограмму и определить амплитуду изменения значений магнитной индукции за время наблюдения.
Приборы и оборудование:
магнитометр типа ММ 60 М1, компьютер (программа создания таблиц и графиков EXCEL)
Порядок выполнения работы:
Изучение краткой теории.
Измерение геомагнитного поля с помощью магнитометра типа ММ 60 М1, составление таблицы результатов, построение графика вариации геомагнитного поля и определение амплитуду изменения значений магнитной индукции за время наблюдения.
Выводы.
1. Изучение краткой теории
геомагнитное поле
Магнитное поле - это материальная среда взаимодействия электрически заряженных частиц, движение которых обусловлено этими электрическими зарядами и спин-орбитальными моментами носителей магнетизма (электронов, протонов и др.)
Магнитными полями, в той или иной степени, обладают большинство планет Солнечной системы. По убыванию дипольного магнитного момента на первом месте Юпитер и Сатурн, а за ними следуют Земля, Меркурий и Марс. Средняя напряженность поля на поверхности составляет около 5·10-5 Тл
Геомагнитные полюса отклоняются от соответствующих географических полюсов на 11, 5 ?. При этом южный геомагнитный полюс находится в северном полушарии.
Под действием исходящего от Солнца потока плазмы (солнечного ветра) магнитное поле Земли искажается и приобретает «шлейф» в направлении от Солнца, который простирается на сотни тысяч километров, выходя за орбиту Луны
Основное магнитное поле Земли, испытывающее медленные изменения во времени (вековые вариации) с периодами от 10 до 10 000 лет, сосредоточенными в интервалах 10-20, 60-100, 600-1200 и 8000 лет.
Наблюдения магнитного поля Земли в течение длительного времени и палеомагнитные исследования показывают, что напряженность магнитного поля и его элементы меняются во времени. Эти изменения получили название вариаций. Принято различать четыре вида магнитных вариаций: вековые, годовые, суточные и магнитные возмущения (бури).
- Вековые вариации магнитного поля происходят в течение длительных периодов времени в десятки и сотни лет и приводят к значительным изменениям среднегодовых элементов земного магнетизма
- Годовые вариации - это изменения среднемесячных значений напряженности магнитного поля. Они характеризуются небольшой амплитудой (десятки нТл).
- Суточные вариации связаны с солнечносуточными и лунносуточными изменениями напряженности геомагнитного поля из-за изменения солнечной активности
- Геомагнитная буря (магнитная буря) - возмущение геомагнитного поля, вызванное поступлением в окрестности Земли возмущённых высокоскоростных потоков солнечного ветра и связанной с ними ударной волны. Магнитные бури бывают разной интенсивности - до 1000 нТл и более, чаще в северных и южных широтах. Они возникают спорадически и проходят по всей земной поверхности либо одновременно, либо с запаздыванием на несколько часов. Продолжительность магнитных бурь колеблется от нескольких часов до нескольких суток. Намечается четкая связь между интенсивностью магнитных бурь и солнечной активностью. В годы максимумов солнечной активности, период которых около 11 лет, наблюдается наибольшее число бурь. Магнитные бури зависят от возмущений в ионосфере, которые, в свою очередь, связаны со вспышками на Солнце и приходом на Землю корпускулярных потоков. Магнитным бурям сопутствуют полярные сияния, ухудшение радиосвязи, возникновения магнитотеллурических полей.
2. Измерение геомагнитного поля с помощью магнитометра типа ММ 60 М1, составление таблицы результатов, построение графика вариации геомагнитного поля и определение амплитуду изменения значений магнитной индукции за время наблюдения
Измерения вариаций полного вектора геомагнитного поля Т производят в течение 5 - 15 минут с интервалом времени 10-20 с путем снятия отсчетов на индикаторе магнитометра типа ММ 60 М1. По результатам измерений следует строится вариограмма и определяется амплитуда изменения значений магнитной индукции за время наблюдения.
Рис. 1. График измерений геомагнитного поля построенный с помощью программы EXCEL.
Шкала балльности вариаций магнитного поля
|
Амплитуда изменения индукции магнитного поля, нТл |
0-5, 5 |
11 |
22 |
44 |
77 |
132 |
220 |
363 |
550 |
>550 |
|
|
Баллы |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Оценка |
Норма |
Возмущение |
Буря |
Таким образом можно сделать вывод о амплитуде измерений в городе
Ростов - на - Дону, улица Зорге 40, 19 сентября 2013, в период времени 13. 33-13. 38 (час. мин) : 11 < 17, 8 < 22 (нТл) Амплитуда изменения индукции магнитного поля равна 1 баллу, что является нормой.
Выводы
Ознакомились с краткой теорией и приобрели определенные знания, которые использовались для оформления практической работы, проведения измерений и использования полученных данных для построения графика
Узнали четыре вида магнитных вариаций: вековые, годовые, суточные и магнитные возмущения (бури).
С помощью магнитометра научились измерять показатели геомагнитного поля.
С помощью построения графика по полученным показаниям геомагнитного поля узнали, его амплитуду
Научились определять отклонения амплитуда изменений индукции магнитного поля в форме балльной системы (0-9) и в оценочных значениях: «Норма» (0-2балла), «Возмущение» (3-4балла) и «Буря» (5-9баллов) эти данные так же можно представить в форме основной единицы измерения «нТл»: «Норма» (0-43 нТл), «Возмущение» (44-131 нТл) и «Буря» (132 - >550 нТл)
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
История открытия магнитного поля. Источники магнитного поля, понятие вектора магнитной индукции. Правило левой руки как метод определения направления силы Ампера. Межпланетное магнитное поле, магнитное поле Земли. Действие магнитного поля на ток.
презентация [3,9 M], добавлен 22.04.2010Магнитное поле — составляющая электромагнитного поля, появляющаяся при наличии изменяющегося во времени электрического поля. Магнитные свойства веществ. Условия создания и проявление магнитного поля. Закон Ампера и единицы измерения магнитного поля.
презентация [293,1 K], добавлен 16.11.2011Анализ источников магнитного поля, основные методы его расчета. Связь основных величин, характеризующих магнитное поле. Интегральная и дифференциальная формы закона полного тока. Принцип непрерывности магнитного потока. Алгоритм расчёта поля катушки.
дипломная работа [168,7 K], добавлен 18.07.2012Магнитное поле Земли и его характеристики. Понятие геомагнитных возмущений и их краткая характеристика. Механизм возмущения магнитного поля Земли. Влияние ядерных взрывов на магнитное поле. Механизм влияния различных факторов на геомагнитное поле Земли.
контрольная работа [30,6 K], добавлен 07.12.2011Регулирование скорости тягового электродвигателя при изменении магнитного поля. Пересчет характеристик при изменении магнитного поля и смешанном возбуждении. Особенности магнитного потока при шунтировании сопротивления и изменением числа витков обмотки.
презентация [321,9 K], добавлен 14.08.2013Характеристики магнитного поля и явлений, происходящих в нем. Взаимодействие токов, поле прямого тока и круговой ток. Суперпозиция магнитных полей. Циркуляция вектора напряжённости магнитного поля. Действие магнитных полей на движущиеся токи и заряды.
курсовая работа [840,5 K], добавлен 12.02.2014Введение в магнитостатику, сила Лоренца. Взаимодействие токов. Физический смысл индукции магнитного поля и его графическое изображение. Сущность принципа суперпозиции. Примеры расчета магнитного поля прямого тока и равномерно движущегося заряда.
лекция [324,8 K], добавлен 24.09.2013Происхождение и общая структура геомагнитного поля. Воздействие потока солнечной плазмы на магнитосферу Земли. Влияние резкого изменения внешнего магнитного поля при магнитной буре или активной геомагнитной зоне на самочувствие и здоровье человека.
реферат [718,1 K], добавлен 04.08.2014Появление вихревого электрического поля - следствие переменного магнитного поля. Магнитное поле как следствие переменного электрического поля. Природа электромагнитного поля, способ его существования и конкретные проявления - радиоволны, свет, гамма-лучи.
презентация [779,8 K], добавлен 25.07.2015Исследование электрического поля методом зонда. Температурная зависимость сопротивления проводников и полупроводников. Определение удельного заряда электрона. Магнитное поле кругового тока и измерение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли.
учебное пособие [4,6 M], добавлен 24.11.2012Основные параметры электромагнитного поля и механизмы его воздействия на человека. Методы измерения параметров электромагнитного поля. Индукция магнитного поля. Разработка технических требований к прибору. Датчик напряженности электромагнитного поля.
курсовая работа [780,2 K], добавлен 15.12.2011Геомагнитное поле земли. Причины возникновения магнитных аномалий. Направление вектора напряженности земли. Техногенные и антропогенные поля. Распределение магнитного поля вблизи воздушных ЛЭП. Влияние магнитных полей на растительный и животный мир.
курсовая работа [326,4 K], добавлен 19.09.2012Характеристика постоянных магнитов – тел, сохраняющих длительное время намагниченность. Магнитное поле и полюса магнитов, искусственные и естественные магниты. Исследование магнитного поля Земли. Компас и его применение. Причины полярного сияния.
презентация [2,0 M], добавлен 06.11.2012Изучение геофизических и магнитных полей Земли, влияние их на атмосферу и биосферу. Теория гидромагнитного динамо. Причины изменения магнитного поля, исследование его с помощью археомагнитного метода. Передвижение и видоизменение магнитосферы планеты.
реферат [19,4 K], добавлен 03.12.2013Виды геометрической симметрии источников магнитного поля. Двойственность локальной идеализации токового источника. Опытное обнаружение безвихревого вида электромагнитной индукции. Магнито-термический эффект.
статья [57,7 K], добавлен 02.09.2007Гравитационное поле и его свойства. Направленность гравитационных сил, силовая характеристика гравитационного поля. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Понятие силы Лоренца, определение ее модуля и направления. Расчет обобщенной силы Лоренца.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 31.01.2013Определение ионосферы и линейного слоя, расчёт диалектической проницаемости ионосферы без учёта магнитного поля. Распределение магнитного поля в точке попадания на Землю отражённого луча. Закон изменения электронной концентрации для линейного слоя.
курсовая работа [321,8 K], добавлен 14.07.2012Расчет основных параметров низкотемпературной газоразрядной плазмы. Расчет аналитических выражений для концентрации и поля пространственного ограниченной плазмы в отсутствие магнитного поля и при наличии магнитного поля. Простейшая модель плазмы.
курсовая работа [651,1 K], добавлен 20.12.2012Расчет магнитной индукции поля. Определение отношения магнитного поля колебательного контура к энергии его электрического поля, частоты обращения электрона на второй орбите атома водорода, количества тепла при охлаждении газа при постоянном объёме.
контрольная работа [249,7 K], добавлен 16.01.2012Электрический заряд и закон его сохранения в физике, определение напряженности электрического поля. Поведение проводников и диэлектриков в электрическом поле. Свойства магнитного поля, движение заряда в нем. Ядерная модель атома и реакции с его участием.
контрольная работа [5,6 M], добавлен 14.12.2009
