正切检流计法测量地磁三分量.pdf

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1、第l2卷第4期实验科学与技术Vo1．12No．42014年8月ExperimentScienceandTechnologyAug．2014正切检流计法测量地磁三分量李宏静，邓晏，刘广伟，齐彬，李宝河，俱海浪(北京工商大学理学院，北京100048)摘要：存在于地球周围具有磁力作用的空间被称为地磁场。地球磁场和地球引力一样，是一个地球物理场，是地球内部的物理性质之一地球的磁性是地球上生命的保护伞，准确测量地磁场对震前预测、地质勘测等有着重要的意义。描述地磁可以由三要素导出。文中介绍了采用正切检流计法测量地磁三分量，设计并组建了

2、一套由亥姆霍兹线圈等仪器组成，可以实现正切检流计法的实验装置。通过该装置测量了地磁三分量，并分析了影响测量数据准确性的主要因素。关键词：亥姆霍兹线圈；正切检流计法；地磁三分量中图分类号：O441．2文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1672～4550．2014．04．015MeasuringtheGeomagneticThree——componentbyTangentGalvanometerMethodLIHongjing，DENGYan，LIUGuangwei，Q1Bin，LIBaohe，JUHaila

3、ng(st·hrH)lofScien,·e．BeijingTechnnlogyantiBusinessUniversity，Beijing100048，China)Abstract：Intheearthsurroundingwithmagneticspace，knownastheearthmagneticfiled．Theearth’Smagneticfieldandthegravityoftheearthisageophysicalfield．anditisoneofthephysicalpropertiesofthee

4、arthinterior．Theearth’Smagnetismisanumbrella)I'lifeonearth．theaccuratemeasurementofthemagneticfieldhasgreatsignificancetothepredictionbeforeearthquakeandthegeo—logicalsurvey．Describethegeomagneticcanbederivedbythreedements．Thispaperintroducesthetangentgalvanometer

5、methodtonleasurethegeomagnetit。threecomponent．Anexperimentaldeviceisdesignedandconstructed，inordertoachievethemethodoftan—gentgalvanometer．Usingthedevicemeasuredthegeomagneticthree—component，andanalyzedthemainfactorsinfluencingtheaceu—racyofthedata．Keywords：helmho

6、hzcoils；tangentgalvanometer；magneticvolumethree目前，地震局在地磁测量的实际应用中采用地磁经纬仪和质子旋紧仪测量地磁场的各个分量和要素，这些方法精度较高¨J。在对精度要求不是太高的普通物理实验中经常采用正切检流计、霍尔元件、磁阻传感器一I、电磁感应、高斯法等来测量地磁场。本实验主要介绍用正切检流计法测地磁三要素。l实验装置实验构架如图1所示，它是由亥姆霍兹线圈、图1地磁三分量测量装置带角度盘的精密小磁针、电源、电流测量装置及导线组成。为保证亥姆霍兹线圈的电场强度在一个合2实验原

7、理适的范围内，我们用了5V的电压源以及400Q的本实验用正切检流计法测地磁三要素，即通过电位器将通过线圈的电流范围控制在0～200mA测量在亥姆霍兹线圈所产生的均匀磁场中，通过观之间察小磁针在亥姆霍兹线圈磁场与地磁分量磁场的共同作用下所偏转的角度，计算出线圈磁场强度与地磁分量磁场强度的关系，来得出地磁的三要素。收稿日期：20l3一l0—16；修改日期：2014—02—202．1亥姆霍兹线圈的磁场分布作者简介：李宏静(1985一)，女，硕士，助理实验师，主本实验中，亥姆霍兹线圈由两个中心距离等于要从事大学物理实验室管理及透射

8、电镜使用与维护工作。线圈半径的相同圆线圈构成，可以在较大范围产生·38·实验科学与技术2014年8月均匀磁场J。当通以恒定电流，时，根据毕奥一萨利用特斯拉计测量通以某一恒定电流的亥姆霍兹线伐尔定律及磁场迭加原理卜，可以从理论上计算圈的磁场，从而标定出线圈的K值。改变亥姆霍兹线出亥姆霍兹线圈轴线上的磁感应