磁罗经 Magnetic compass
磁罗经 Magnetic compass
第一节磁罗经 、磁罗经结构与指北原理 、磁罗经自差校正 三、磁罗经的检查与维护
第一节 磁罗经 一、磁罗经结构与指北原理 二、磁罗经自差校正 三、磁罗经的检查与维护
磁罗经结构与指北原理 1、磁与地磁场 1)磁的基本知识 (1)磁铁 。磁铁：凡是带有磁性的钢铁物质； 。分类：天然磁铁和人造磁铁： 。人造磁铁的形状：条形、圆柱形、针形： ◆磁性：物体吸引铁、钢、镍等物质的性质； 。磁极：磁铁的磁性最强处；有南极和北极之分 (通常用“N”或红色表示北极；用“S”或蓝色或黑色表 示南极)
1、磁与地磁场 1）磁的基本知识 （1）磁铁 ❖ 磁铁：凡是带有磁性的钢铁物质； ❖ 分类：天然磁铁和人造磁铁； ❖ 人造磁铁的形状：条形、圆柱形、针形； ❖ 磁性：物体吸引铁、钢、镍等物质的性质； ❖ 磁极：磁铁的磁性最强处；有南极和北极之分 （通常用“N”或红色表示北极；用“S”或蓝色或黑色表 示南极） 一、磁罗经结构与指北原理
磁罗经结构与指北原理 1、磁与地磁场 1)磁的基本知识 (1)磁铁 。磁量()：用来表示磁极的强度； >北磁极所含磁量为正，南磁极所含的磁量为负； >两极的磁量总是相等的。 。磁力(F):两磁极间产生的相互的作用力，矢量 F=Km·% >K一比例系数 >M1m2一分别为两磁铁磁极的磁量 >两磁铁磁极之间的距离 。磁矩：磁铁磁量与两磁极间距离的乘积： >用M表示，M=2ml(如用表示两极间距离的一半) >磁铁的磁矩越大，表示磁铁的磁性越强
一、磁罗经结构与指北原理 1、磁与地磁场 1）磁的基本知识 （1）磁铁 ❖ 磁量(m)：用来表示磁极的强度； ➢ 北磁极所含磁量为正，南磁极所含的磁量为负； ➢ 两极的磁量总是相等的。 ❖ 磁力（F） ：两磁极间产生的相互的作用力，矢量。 ➢ K—比例系数 ➢ M1m2—分别为两磁铁磁极的磁量 ➢ 两磁铁磁极之间的距离 ❖ 磁矩：磁铁磁量与两磁极间距离的乘积； ➢ 用M表示，M=2ml（如用l表示两极间距离的一半） ➢ 磁铁的磁矩越大，表示磁铁的磁性越强。 2 1 2 r m m F K • =
磁罗经结构与指北原理 ÷磁场：磁铁的周围，磁力所能达到的范围。 ÷磁场强度： >单位正磁量(=+1)在磁场某点处所受到的磁力的大小： >用H表示： >矢量，表示磁铁磁场的强弱的物理量； >方向，磁力的方向。 均匀磁场：一定范围内磁场强度H的大小相等 冬磁力线： >磁铁产生的磁场可以用磁力线来表示： >磁场中各点磁场强度的方向光顺连接而成的曲线； >磁力线是从磁铁的北极出发，经过空间，进入磁铁的南极， 形成闭合曲线
一、磁罗经结构与指北原理 ❖ 磁场：磁铁的周围，磁力所能达到的范围。 ❖ 磁场强度： ➢单位正磁量(m=+1)在磁场某点处所受到的磁力的大小； ➢用H表示； ➢矢量，表示磁铁磁场的强弱的物理量； ➢方向，磁力的方向。 ❖ 均匀磁场：一定范围内磁场强度H的大小相等 ❖ 磁力线： ➢磁铁产生的磁场可以用磁力线来表示； ➢磁场中各点磁场强度的方向光顺连接而成的曲线； ➢磁力线是从磁铁的北极出发，经过空间，进入磁铁的南极， 形成闭合曲线
磁罗经结构与指北原理 2)磁化 。磁化：原来没有磁性的物体，在磁场中得到磁性； 钢铁被磁化后的极性规律：顺着磁力线方向的一端为N极，逆着 磁力线的一端为S极。 物质被磁化的特性用磁化强度(])描述 根据磁化特性将物质分类：磁性物质(magnetic substance)和非 多 磁性物质(non-magnetic substance). 。磁滞曲线：表示磁化性质的曲线。 >磁饱和 > 剩磁矫顽力 。钢铁被磁化时的大小还与磁场的方向有关。 结论：当铁棒与磁场方向一致时，铁棒被磁化的磁性最强；当铁棒 与磁场垂直时，铁棒将不被磁化
一、磁罗经结构与指北原理 （2）磁化 ❖ 磁化：原来没有磁性的物体，在磁场中得到磁性； ❖ 钢铁被磁化后的极性规律：顺着磁力线方向的一端为N极，逆着 磁力线的一端为S极。 ❖ 物质被磁化的特性用磁化强度（J）描述。 ❖ 根据磁化特性将物质分类：磁性物质(magnetic substance)和非 磁性物质(non-magnetic substance)。 ❖ 磁滞曲线：表示磁化性质的曲线。 ➢ 磁饱和 ➢ 剩磁矫顽力 ❖ 钢铁被磁化时的大小还与磁场的方向有关。 结论：当铁棒与磁场方向一致时，铁棒被磁化的磁性最强；当铁棒 与磁场垂直时，铁棒将不被磁化
一、磁罗经结构与指北原理 钢铁按磁化性质分两大类：软铁材料和硬铁材料（软铁和硬铁） ①软铁 √磁滞回线： 比较瘦小 上升部分下降部分很靠近： 剩磁和矫顽力很小： √在弱磁场中也能被磁化，一 离开磁化磁场就很快失去磁性。 特性： 。 很容易被磁化： 。 磁场改变时，软铁材料的磁性立即改变： 。 当磁场为零时，软铁材料也无磁性； √这类材料有：矽钢、坡镆合金、生铁、熟铁和硅铜等： √用途：变压器， 电机的铁芯
一、磁罗经结构与指北原理 ❖ 钢铁按磁化性质分两大类：软铁材料和硬铁材料(软铁和硬铁) ①软 铁 ✓ 磁滞回线： • 比较瘦小 • 上升部分下降部分很靠近； • 剩磁和矫顽力很小； ✓ 在弱磁场中也能被磁化，一离开磁化磁场就很快失去磁性。 ✓ 特性： • 很容易被磁化； • 磁场改变时，软铁材料的磁性立即改变； • 当磁场为零时，软铁材料也无磁性； ✓ 这类材料有：矽钢、坡镆合金、生铁、熟铁和硅铜等； ✓ 用途：变压器，电机的铁芯
一、磁罗经结构与指北原理 ②硬铁 磁滞回线： 。比较肥天 磁滞回线的上升部分与下降部分的距离大， 。 剩磁和矫顽力也达。 特性： 。较难被磁化； 磁化后，在正常情况下能在很长时间内仍保留相当的磁性； 。 磁性变化微小，而且很慢， 这类材料有：钨钢、碳钢和钴钢等 用途：人造永久磁铁等 退磁 >原因：磁罗经中所用的软铁校正器，不可带有磁性。 旦被感应而带有永久磁性，必需退磁。 >方法： 1)加热 2)震动
一、磁罗经结构与指北原理 ②硬 铁 ✓ 磁滞回线： • 比较肥大 • 磁滞回线的上升部分与下降部分的距离大， • 剩磁和矫顽力也大. ✓ 特性： • 较难被磁化; • 磁化后，在正常情况下能在很长时间内仍保留相当的磁性； • 磁性变化微小，而且很慢. ✓ 这类材料有：钨钢、碳钢和钴钢等 ✓ 用途：人造永久磁铁等 ❖ 退磁 ➢ 原因：磁罗经中所用的软铁校正器，不可带有磁性。 一旦被感应而带有永久磁性，必需退磁。 ➢ 方法： 1)加热 2)震动
磁罗经结构与指北原理 2)地磁场(earth's magnetic field) 。围绕在地球表面空间的天然磁场，磁罗经学中，将地球表面上一较小范围内的 磁场看作是均匀磁场。 女 地磁极：地球上有两个磁性最强的位置，地磁极处于地球的深处： ◇地磁北极NM：靠近地理北极的地磁极； 。地磁南极SM:靠近地理南极的地磁极： 。磁轴：连接两磁极的直线； 磁北极带有负磁性，磁南极带的是正磁性： 。 地磁磁力线的方向：丛南半球走向北半球的： 。磁极的地理位置不是固定的，而是在缓慢变化着： >地磁极绕地理极约650年旋转一周。 > 根据测量，两磁极在地球表面的投影位置是： √1950年磁北极：72N,-96W:磁南极：73S,156E √1970年磁北极：76E,101°W:磁南极：68S,140E 。磁子午线：连接南北两磁极构成的大圆 磁赤道：磁倾角为零的连线 >它是一不规则的曲线。 > 磁赤道与地赤道是不一致的。 > 在磁赤道以北的倾在磁赤道以北的倾角都是正的，以南都是负的
一、磁罗经结构与指北原理 2）地磁场(earth’s magnetic field) ❖ 围绕在地球表面空间的天然磁场，磁罗经学中，将地球表面上一较小范围内的 磁场看作是均匀磁场。 ❖ 地磁极：地球上有两个磁性最强的位置，地磁极处于地球的深处； ❖ 地磁北极NM ：靠近地理北极的地磁极； ❖ 地磁南极SM ：靠近地理南极的地磁极； ❖ 磁轴：连接两磁极的直线； ❖ 磁北极带有负磁性，磁南极带的是正磁性； ❖ 地磁磁力线的方向：从南半球走向北半球的； ❖ 磁极的地理位置不是固定的，而是在缓慢变化着； ➢地磁极绕地理极约650年旋转一周。 ➢根据测量，两磁极在地球表面的投影位置是： ✓1950年 磁北极：72N， 96Ｗ；磁南极：73S，156E ✓1970年 磁北极：76E，101Ｗ；磁南极：68S，140E ❖ 磁子午线：连接南北两磁极构成的大圆 ❖ 磁赤道：磁倾角为零的连线 ➢它是一不规则的曲线。 ➢ 磁赤道与地赤道是不一致的。 ➢ 在磁赤道以北的倾在磁赤道以北的倾角都是正的，以南都是负的
磁罗经结构与指北原理 地磁四要素 >磁差(Variation,Var) “磁子午面” (OHTZ)：磁针N极指向地磁力T,通过磁针磁 轴的垂直面。 地磁子线：磁子午面与地面的交线。 “磁差”(Vr)：磁子午面与地理子午面(ONZ)之间的夹角 东磁差：磁北(NM)偏在真北(NT)之东： 西磁差：当磁北偏在真北之西时。 √磁差的大小与地理位置和时间有关，与船舶的特征无关 √一般被折算为年差标注在地磁轴与地球自转轴不重合，地磁场分布 也不规则，地球面上不同地点的磁差大小及方向也不同。 地磁极围绕地轴在缓慢地作椭圆运动，因而地球上同一地点的磁差 也因时而异（这种变化海图上）。 在海图或地图上将磁差相同的点连成线，这种图称为等磁差线图。 地磁差异常：甚产生的主要原因有“磁暴”或“磁扰”和“地磁异 常”等。这些资和航路指南中有记载，航行币应加以注意
一、磁罗经结构与指北原理 ❖地磁四要素 ➢ 磁差（Variation，Var ） ✓ “磁子午面”（ＯＨＴＺ）：磁针N极指向地磁力Ｔ，通过磁针磁 轴的垂直面。 ✓ 地磁子线：磁子午面与地面的交线。 ✓ “磁差”（Var）：磁子午面与地理子午面（ＯNＺ）之间的夹角 ✓ 东磁差：磁北（NM）偏在真北（NT）之东； ✓ 西磁差：当磁北偏在真北之西时。 ✓ 磁差的大小与地理位置和时间有关，与船舶的特征无关 ✓ 一般被折算为年差标注在地磁轴与地球自转轴不重合，地磁场分布 也不规则，地球面上不同地点的磁差大小及方向也不同。 ✓ 地磁极围绕地轴在缓慢地作椭圆运动，因而地球上同一地点的磁差 也因时而异（这种变化海图上）。 ✓ 在海图或地图上将磁差相同的点连成线，这种图称为等磁差线图。 ✓ 地磁差异常：其产生的主要原因有“磁暴”或“磁扰”和“地磁异 常”等。这些资和航路指南中有记载，航行中应加以注意